基于力-构-能模型的钻井法凿井钻进参数设计思路与方法
赵一超1
宋朝阳2
刘志强2
王强2
荆国业2
孙建荣2
王媛2
1.陕西延长石油榆林可可盖煤业有限公司,陕西榆林市 7190002.北京中煤矿山工程有限公司,北京 100013;矿山深井建设技术国家工程研究中心,北京 100013
摘要：竖井钻机钻井法是实现井筒机械化、无人化和智能化建设的重要技术之一.西部弱胶结地层钻井法凿井基岩破碎难、刀具损坏率高、糊齿和吸渣口堵塞等现象突出,高钻压、排渣不及时、泥包钻头易导致钻头憋死,而大扭矩钻进又发生了钻杆断裂、钻具掉落等事故,进尺缓慢和反复提钻维修、钻具打捞导致钻井工效极低,主要原因是钻头结构及其刀具布置不合理、钻进参数与岩石条件不匹配、破岩与排渣效率不协调.为解决弱胶结地层钻井法凿井"破不掉、排不出、进尺慢、能耗高"的现实难题,梳理了竖井钻机钻头破岩钻进技术现状及存在的问题,以"系统"和"过程"为基本观点,提出了基于力-构-能协调模型的钻进参数设计思路与方法,应重点围绕弱胶结地层钻井法凿井钻头结构设计及其力学特征、基于钻头滚刀运动轨迹的滚刀布置、基于气-液-固耦合流场的排渣效率优化以及基于能量转化机制的钻进参数优化4个主要方面开展研究,进而形成融合钻头结构、滚刀布置、洗井排渣和能量消耗等多因素的钻头高效钻进参数设计方法,为西部弱胶结地层钻井法凿井低能耗破岩、高效率排渣和破-排效率协调作业提供支撑,推动竖井钻机钻井法在西部弱胶结地层凿井中的应用.
关键词：建井技术弱胶结地层竖井钻机钻井法机械破岩气举反循环钻进参数
分类号：TD214(矿山设计与建设)
资助基金：国家自然科学基金(52004125)
论文发表日期：2024-06-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 1-9,43 )
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