扭矩是钻进过程中的一个重要参数,扭矩太小时破岩效率低而影响机械钻速,扭矩太大又可能会引发钻具事故,因此需要针对不同的钻具组合,探讨井口处钻柱及钻头扭矩计算方法。本文针对提供扭矩的顶驱或者电动钻机,阐述了钻柱井口扭矩值的计算。根据底部钻具组合中是否带螺杆钻具,提出了钻头处扭矩的计算方法。研究结果得出,在电机电压和负载电阻一定的条件下,井口钻柱的扭矩随其转速变化,一旦转速确定,则扭矩就确定。如果底部钻具组合中不带螺杆,则整个钻柱的扭矩值从井口到钻头向下逐渐递减;如果底部钻具组合中带有螺杆,则钻头扭矩就是此压力降下螺杆的输出扭矩值。螺杆的输出扭矩值与其负载压力降大小成正比,钻井液排量一定的情况下,一旦螺杆的负载压力降确定,其输出扭矩值确定。只要井口与钻头处扭矩差值不超过整个钻柱任意一处的抗扭强度,钻柱就不会发生因扭矩导致的事故。研究结果表明,本文提出的方法为科学选择顶驱或转盘转速及电机功率,合理匹配钻头和螺杆钻具等方面提供了理论指导。
类型: 期刊论文
作者: 梁奇敏,李剑,聂臻,游子卫
关键词: 钻井,钻柱,扭矩,安全,抗扭强度
来源: 中国矿业 2019年05期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅰ辑
专业: 石油天然气工业
单位: 中国石油勘探开发研究院,西部钻探井下作业公司,华北油田工程技术研究院
基金: 国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”子项目“中亚和中东地区复杂碳酸盐岩油气藏钻完井关键技术研究与应用”资助(编号:2017ZX05030-004)
分类号: TE24
页码: 53-56+76
总页数: 5
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