第三章钻进工艺6.ppt
《第三章钻进工艺6.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第三章钻进工艺6.ppt(46页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第六节 钻具,钻井时下入井内的钻头、钻柱、井下动力钻具、取心工具以及一些辅助钻井工具(如事故处理工具)等简称为钻具。 一、钻柱 钻柱是从钻头到地面全部管柱的总称。 由于钻柱使用贯穿钻井作业的全过程,作用有: (1)起下钻头; (2)施加钻压; (3)传递动力; (4)输送钻井液。,第三章 钻进工艺,一般组成钻柱的基本钻具: 1、方钻杆 2、钻杆 3、钻铤 4、配合接头,第六节 钻 具,第三章 钻进工艺,第六节 钻 具,第三章 钻进工艺,方钻杆(12.19m) 方钻杆的驱动部分断面为中空的四边形或六边形,采用高强度合金钢制造,其壁厚比钻杆壁厚大三倍左右,具有高抗拉和抗扭强度。目前规范尺寸有: 2
2、 1/2,3,3 1/2, 4 1/2,5 1/2。,抗扭、抗拉、抗内压强度,第六节 钻 具,第三章 钻进工艺,钻杆两端带加焊接头,并且有公母扣的空心园管。公称尺寸指本体外径。目前规范尺寸有 2 7/8”,3 1/2”,4 1/2“,5”, 5 1/2”,6 5/8”。长度一般7-1m,采用高强度钢,如API钻杆的钢级有:D, E, 95(X), 105(G), 135(S)。,钻杆,其中X级、G级和S级钻杆为高强度钻杆。,抗扭、抗拉、抗挤、抗内压强度,第六节 钻 具,第三章 钻进工艺,钻铤,一端车有公扣,另一端是母扣的等径空心园柱管。主要用于给钻头施加钻压及控制井斜,刚度大、质量大。公称尺寸
3、指外径,目前规范尺寸有 3 1/2“,4 1/8”, 4 3/8“,6 1/4”,7“,8”,9“,10”,长度4m-10,采用高级合金钢制造。,第六节 钻 具,第三章 钻进工艺,关于配合接头:丝扣连接尺寸和扣型相同,公母配合(三个条件) 由于钻杆、钻铤、方钻杆有多种不同尺寸的外径,其丝扣扣型也各不相同。配合接头即指将钻杆、方钻杆、钻铤、钻头连接成一管串的联接件。配合接头即连接不同直径、不同扣型钻具的短接。,第六节 钻 具,第三章 钻进工艺,NC50 在这组数字中,NC50表示接头螺纹代号, 其中NC是数字型接头的英文缩写;两位数字50表示丝扣基面节圆直径的大小(取前两位数字,in),公扣/母
4、扣,扣型(接头类型),公称直径,旧的表示方法,GB 477584,第六节 钻 具,第三章 钻进工艺,接头:外径大,上卸扣,外加厚:dg=dj,内加厚:dg1dg2=dj,内加厚:dg1dg2dj,第六节 钻 具,第三章 钻进工艺,其它可选组件(下部钻具组合) 稳定器(加在钻铤上、防斜、轨迹控制) 振击器(防卡) 减振器(吸收纵向和扭转震动) 悬浮器消除钻头的跳动。,二、其他钻具 1、井下动力钻具 井下动力钻具是指接在钻柱下部,随钻柱一起下到井底的动力机。 使用井下动力钻具的一般优点是钻井时钻柱不转动,可以减少钻柱的疲劳与磨损,减少钻杆折断事故。再由于钻柱不转动,钻井时钻柱与井壁间的摩擦功率损失
5、很少,传递到井底的功率就较高。,第六节 钻 具,第三章 钻进工艺,(1)涡轮钻具 涡轮钻具是一种特殊结构的水涡轮,它靠液流的力量冲击叶片或叶轮,从而带动轮轴转动进行工作。,第六节 钻 具,第三章 钻进工艺,(2)螺杆钻具 螺杆钻具是一种由高压钻井液驱动的容积式井下动力钻具。螺杆钻具由外壳、定子、转子、万向轴、主轴等主要部件组成。,第六节 钻 具,第三章 钻进工艺,(3)冲击钻具 近年来,国外试验在普通转盘钻井中增加高频冲击的钻井方法,即冲击旋转法。产生这种冲击的井下工具是冲击钻具。 (4)电动钻具 利用特制的井底电动机作为动力的钻井工具称为电动钻具(电钻)。,第六节 钻 具,第三章 钻进工艺,
6、2、取心工具 取心钻进的工艺过程包括形成岩心,保护岩心和取出岩心三个主要环节。它与普通钻井方法有所不同,井下钻具也不一样。取心工具的种类很多,结构各异,但一般都由取心钻头,岩心筒,岩心爪,单流凡尔,悬挂轴承以及稳定器等部件组成。,第六节 钻 具,第三章 钻进工艺,除了上述需用钻井工具外,在钻井中还有许多用于处理复杂事故的专用工具,如公锥、母锥、卡瓦打捞筒、套铣筒、磨鞋、随钻打捞杯、磁铁打捞器等等, 另外,在中途测试等作业中,需要使用一些专用工具设备,这里就不一一叙述了。,公锥,母锥,第六节 钻 具,第三章 钻进工艺,三、深井钻柱的设计 作用于钻柱上的力有拉力、压力、弯曲力矩、扭矩等,大多可以利
7、用力学分析方法根据实际工况确定。,第六节 钻 具,第三章 钻进工艺,钻柱的受力分析: 轴向拉力和压力 起下钻:拉力自重(井口最大),浮力使下部有一段受压;摩擦力起钻增加拉力、下钻减小。 钻进:部分重量作为钻压,存在一个“中性截面”,之下在泥浆中的重量为钻压,之上泥浆中的重量等于大钩负荷。“中和点”轴向力为零的点(不易确定)。,第六节 钻 具,第三章 钻进工艺,弯曲力矩 下部受压弯曲,弯曲钻柱的旋转(自转)交变应力 离心力 公转弯曲 扭矩 井口大,井底小。,钻柱的转动(自转均匀磨损,公转偏磨):自转+公转,第六节 钻 具,第三章 钻进工艺,纵向振动 牙轮钻头纵向的交变应力跳钻(共振) 扭转振动
8、岩石的不均匀性交变剪切力 动力载 与钻柱的运动速度有关。,第六节 钻 具,第三章 钻进工艺,钻柱受力严重部位 钻柱下部同时受轴向压力、扭矩、弯曲力矩和各种交变应力等。 井口拉力和扭矩。 中和点上下交变应力。,第六节 钻 具,第三章 钻进工艺,钻柱设计一般以拉伸计算为主,再考虑一些钻柱实际工作条件的需要。 1钻柱设计的强度条件 一般以钻柱在钻井液中空悬时的情况为计算条件,钻柱上部拉伸负荷应满足以下条件: 式中 Pt钻柱上部拉伸负荷,千牛; Pa钻柱的最大允许静拉负荷,千牛。,第六节 钻 具,第三章 钻进工艺,钻柱最大允许静拉负荷的大小取决于钻柱材料的屈服强度以及钻柱的工作使用条件。 (1)钻柱在
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第三 钻进 工艺
链接地址:https://www.31doc.com/p-2554563.html