万米科学钻探关键机具优化措施研究

作     者：尹浩 梁健 李宽 吴纪修 YIN Hao;LIANG Jian;LI Kuan;WU Jixiu

作者机构：中国地质科学院勘探技术研究所河北廊坊065000 自然资源部定向钻井工程技术创新中心河北廊坊065000 

出 版 物：《钻探工程》 (Drilling Engineering)

年 卷 期：2023年第50卷第4期

页      面：16-24页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 081801[工学-矿产普查与勘探] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目“深部钻探装备磨损冲蚀空蚀失效规律及其表面强化机理研究”(编号:52175196) 中国地质调查局地质调查项目“深海钻探工程关键技术支撑”(编号:DD20221721)、“青海共和盆地贵德—达连海地区干热岩资源调查评价”(编号:DD20211337)。 

主　　题：科学钻探 万米工况 关键机具 钻杆接头 全金属齿轮马达钻具 全金属水力振荡器 射吸式扭力冲击器 优化措施 深地探测 

摘      要：科学钻探是获取地下实物资料、认知地下结构与验证重要地质理论的有效技术手段,井下关键机具是保证钻探工程顺利实施的重要基础保障,而万米科学钻探实施过程中的井下高温、高压、长周期、大规程参数的工况与工艺要求对机具的持续稳定性提出了严峻的挑战。本文针对万米钻探工况需求,分析了钻杆柱、井下动力钻具、提速增效钻具等关键机具的结构特点和失效原因,提出了优化钻杆接头结构、设计全金属齿轮马达钻具、改进水力振荡器及射吸式扭力冲击器阀控机构、优选材质及配套表面强化技术等相应优化措施,为后续深地探测工程的实施提供技术储备。