自控型粒子冲击钻井系统研制与现场试验

作     者：姚建林 黄伟 郑凯中 Yao Jianlin;Huang Wei;Zheng Kaizhong

作者机构：川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院 四川川庆石油钻采科技有限公司 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2024年第52卷第7期

页      面：86-92页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：中国石油天然气集团有限公司重大工程技术现场试验项目“粒子冲击钻井技术研究与现场试验”(2015F-1801) 

主　　题：粒子冲击钻井系统 破岩原理 系统功率 密封组件 机械钻速 

摘      要：我国油气资源勘探开发中常规钻井技术在钻遇石英砂岩、燧石、高硅质砂岩、黄铁矿和火成岩等难钻地层时,面临“钻速慢、进尺短的钻井瓶颈。为此,基于粒子高频冲击破岩原理,借鉴高层建筑混凝土配浆-注浆和常压混凝土储存方法,设计了双活塞换向机构、防粒子沉淀物料罐、动态回收储存装置、高效分离装置和2D/3D自动化监控系统,研制了1套自控型粒子冲击钻井系统,并在江沙X1井对其进行了现场试验。试验结果表明:该系统运行稳定可靠,粒子回收率达到98.7%,平均机械钻速15 m/h,与邻井同地层螺杆配PDC钻头钻进方式相比平均机械钻速提高1.52倍。所得结论可为深层及复杂坚硬地层钻井提速提供技术支撑。