连续循环钻井系统改进与试验.pdf

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1、石油机械2017年第45卷第1期CHINAPETＲOLEUMMACHINEＲY—15—钻井技术与装备*连续循环钻井系统改进与试验胡志坚肖建秋梁国红(中国石油集团钻井工程技术研究院)摘要:针对国内首台连续循环钻井系统样机DＲ－CCDS在前期试验过程中出现的上卸扣扭矩不足及分流切换稳定性较差等问题，制定了相应的解决方案和技术措施:①进一步增大夹持力;②改进牙座的支撑滑轨，使牙座具有一定的倾仰自由度;③改进牙板牙形，增强牙板咬合力;④提高充填压力来减小泵压波动。测试结果表明:改进后的样机最大卸扣扭矩可达到100kN·m，分流时泵压波动

2、幅度降低50%以上，并成功完成40次接/甩单根作业，已具备连续循环钻井和起下钻能力。研究结果为连续循环钻井系统下一步的现场试验和推广应用奠定了基础。关键词:连续循环钻井系统;动力钳;分流管汇;改进;前期试验中图分类号:TE242.9文献标识码:Adoi:10.16082/j.cnki.issn.1001－4578.2017.01.004ImprovementandTestofContinuousCirculationDrillingSystemHuZhijianXiaoJianqiuLiangGuohong(CNPCDrilling

3、ＲesearchInstitute)Abstract:ToaddresstheissuesofthefirsthomemadecontinuouscirculationdrillingsystemprototypeDＲ－CCDSduringtheinitialtestlikeinsufficientmakeupandbreakouttorqueandpoorflowdivertingstability，thecor-respondingsolutionsandtechnicalmeasureshavebeendeveloped:①f

4、urtherimprovetheclampingforce;②im-provethetongdieseatsupportslidetrack，soastoprovideacertaindegreeoftiltingfreedomforthetongdieseat;③improvethetoothshapeoftongdietoenhancethesnapinforce;④increasethefillingpressuretoreducethepumppressurefluctuations．Thetestresultsshowth

5、atthemaximumbreakouttorqueofthemodifiedprototypecanreach100kN·m，thefluctuationamplitudeofthepumppressureisreducedbyover50%，presentingtheabilityofcontinuouscirculationdrillingandtrippingwith40successfulstandmakeupandbreakoutoperations．Theresultsofthisstudylaythefoundati

6、onforthefuturefieldtestingandtheapplicationofcontinuouscirculatingdrillingsystem．Keywords:continuouscirculatingdrillingsystem;powertong;divertingmanifold;improvement;perlimi-narytest钻井系统样机DＲ－CCDS，经过大量的室内测试和0引言3次实验井试验，成功实现几十次高压连续循环接单根作业，研制工作取得了阶段性突破。为了进一连续循环钻井系统能够在钻进期间实

7、现稳定的步提高样机性能，更好地满足现场使用要求，课题当量循环密度和不间断的钻屑排出，全面改善井眼组根据前期试验结果，对动力钳等关键部件进行了条件，提高复杂地层钻井作业的成功率和安全性，一系列的改进升级。测试结果表明:改进后的样机［1－5］因此具有较高的应用价值。2010年中国石油集在上卸扣能力、分流切换稳定性和现场作业适应性团钻井工程技术研究院(以下简称中石油钻井院)等方面都得到了显著提升，具备了进一步开展现场依托国家科技重大专项研制出国内第1台连续循环试验的能力。*基金项目:国家科技重大专项“窄密度窗口安全钻井技术与配套装备”(2

8、011ZX05021－003)。—16—石油机械2017年第45卷第1期头，为动力钳旋扣和上卸扣操作提供反扭矩，钻杆1样机研制分离后，通过关闭中间全封隔离形成上、下2个腔室，便于与分流管汇配合，完成压力腔内钻井液通［7－9］中石油钻井