脉动式扭转冲击钻井工具工作特性分析与测试

摘要：

为抑制PDC钻头钻进硬地层时的粘滑振动,设计了一种可以为PDC钻头提供周向冲击载荷的脉动式扭转冲击钻井工具,并在介绍其结构设计和分析其工作原理的基础上,建立了计算其周向扭矩、直井工况下冲击功的数学模型,通过算例分析了其工作特性.分析结果表明:脉动式扭转冲击钻井工具的周向扭矩随排量增大而增大,随节流喷嘴直径增大而减小;在直井中的冲击功随钻柱扭矩和扭转角度增加而增大,随钻压增大而减小.脉动式扭转冲击钻井工具样机性能室内测试结果表明,该钻井工具能实现高频扭转冲击,且其工作频率、周向腔体压差和周向扭矩均随排量增大而增大.研究和测试结果表明,脉动式扭转冲击钻井工具的结构设计合理,能够为PDC钻头提供周期性扭转冲击载荷,抑制PDC钻头的粘滑振动.

关键词：脉动、扭转冲击、钻井工具、粘滑振动、结构设计、工作特性、性能参数

所属期刊栏目：50

分类号：TE921+.2(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家科技重大专项;中国石油天然气集团有限公司-中国石油大学北京战略合作科技专项

在线出版日期：2022-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：63-69