振动冲击复合破岩工具和钻头研制与应用

成果基本信息
关键词：	工具;破岩;提速;钻头;振动冲击;复合
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	9372016Y0022	资源采集日期：	2016-11-20

研究情况
单位名称：	中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院	技术水平：
评价证书号：		评价单位：
评价日期：	2015.12.23	评价证书号：

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
1、任务来源《振动冲击复合破岩工具和钻头研制与应用》针对近几年钻井领域油气勘探开发面向深层和复杂地质条件发展，针对中深层异常超硬难钻地层；致密砂岩与水平井PDC钻头钻速慢；PDC钻头卡-滑、蹩钻；斜井、水平井“托压”；钻井过程中井眼不畅的情况等提速提效的技术难题进行了研究，经过多年的科研攻关，最终研发了具有自主知识产权的适合复杂地层与特殊井型的新型提速提效钻井工具，并开展现场试验，形成了系列提速提效新技术。研究开发年限：2008年1月至2015年12月。《振动冲击复合破岩工具和钻头研制与应用》获得了多个课题的支持，其中有国家重大专项“低渗油气田高效开发钻井技术”，中石化科技攻关项目《PDC钻头防蹩钻工具研制》，中石化先导项目《水平井轴向振荡工具先导》等。研究内容：（1）扭转冲击钻井提速工具研制（2）轴向振荡工具水力振荡器研制（3）恒扭矩工具研制（4）微扩眼器研制（5）高效金刚石钻头研制攻关目标及指标：形成具有自主知识产权的系列化振动冲击复合破岩工具和钻头。 2、应用领域和技术原理系列化振动冲击复合破岩工具和钻头是应用于油田勘探、开发过程中的先进提速提效工具，可以解决钻井工程中遇到的中硬～极硬研磨性地层机械钻速低；塑形泥岩、砂砾岩等特殊地层机械钻速低；PDC钻头卡滑导致机械钻速低；摩阻高、钻具托压导致定向困难，机械钻速低；钻进过程中蹩钻、卡滑导致井下钻头、精密仪器易损坏；起下钻遇阻、电测与下套管一次成功率低等技术难题。广泛应用于定向井、水平井、大位移井、丛式井以及油气田的复杂油气藏开发中。其通过高效金刚石钻头进行有效破岩，辅助破岩提速钻井工具解决钻井中的卡滑与托压，井眼安全提速钻井工具回避钻井风险，提高机械钻速与电测及下套管一次成功率，实现优快钻井。 3、性能指标（1）扭冲工具适用井眼范围：152.4～311.2mm；工具压耗：2～5MPa。（2）水力振荡器适用井眼范围：118～311.2m；心轴伸缩量：3～9mm。（3）恒扭矩工具适用井眼范围：118～311.2mm；启动扭矩：46kNm。（4）微扩眼器适用井眼范围：118～311.2mm。（5）高效金刚石钻头适用井眼范围：152.4～311.2mm。 4、与国内同类技术比较通过课题攻关，在国内首次研制成功高效金刚石钻头、辅助破岩提速钻井工具、井眼安全提速钻井工具，构建了井下工具测试实验装置，形成了工具出厂检验装置及技术，通过现场试验形成了一套完整的中深井及复杂结构井提速提效钻井工艺技术，并具有自主知识产权。研究成果整体达到国际先进水平，其中扭冲工具采用扭锤式旋转冲击副结构，获得国家发明专利授权。相比国内同类产品，尺寸更短（仅有0.5m左右），功率更大，采用一体化设计，可靠性更高达到国际领先水平。 5、成果的创造性、先进性通过科研攻关，形成了具有自主知识产权的系列振动冲击复合破岩工具和钻头，实现了高效钻头、配合辅助破岩工具与井眼安全提速工具一体化提速工具；形成的系列化新型提速钻井工具，为开发国内复杂油气藏、开拓国际市场提供了先进技术与装备。该项目完成了系列振动冲击复合破岩工具和钻头的研制，实现了高效钻头配合辅助破岩工具与井眼安全提速工具提速提效钻井新技术，并进行了现场应用，其创造性、先进性体现在：（1）扭冲工具采用扭锤式旋转冲击副结构；（2）水力振荡器盘阀系统通过马达转子轴向串动结构，实现盘阀密封及自动补偿；（3）微扩眼器采用偏心刀翼，扩眼出略微大于钻头理论直径的井眼；（4）金刚石钻头的孕镶体离散分布设计方法。

成果名称：	振动冲击复合破岩工具和钻头研制与应用	关键词：	工具;破岩;提速;钻头;振动冲击;复合
成果类别：		一级分类名称：	装备制造
二级分类名称：	石油、天然气装备制造	三级分类名称：
研究起止时间：	2008.01 至2015.12	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院	学科分类2：
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：		课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：
经费实际投入额（万元）：	0.00	评价单位：
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2015.12.23	转让范围：
评价证书号：		推荐单位：
推广形式：	无	成果登记号：	9372016Y0022
成果简介：	1、任务来源《振动冲击复合破岩工具和钻头研制与应用》针对近几年钻井领域油气勘探开发面向深层和复杂地质条件发展，针对中深层异常超硬难钻地层；致密砂岩与水平井PDC钻头钻速慢；PDC钻头卡-滑、蹩钻；斜井、水平井“托压”；钻井过程中井眼不畅的情况等提速提效的技术难题进行了研究，经过多年的科研攻关，最终研发了具有自主知识产权的适合复杂地层与特殊井型的新型提速提效钻井工具，并开展现场试验，形成了系列提速提效新技术。研究开发年限：2008年1月至2015年12月。《振动冲击复合破岩工具和钻头研制与应用》获得了多个课题的支持，其中有国家重大专项“低渗油气田高效开发钻井技术”，中石化科技攻关项目《PDC钻头防蹩钻工具研制》，中石化先导项目《水平井轴向振荡工具先导》等。研究内容：（1）扭转冲击钻井提速工具研制（2）轴向振荡工具水力振荡器研制（3）恒扭矩工具研制（4）微扩眼器研制（5）高效金刚石钻头研制攻关目标及指标：形成具有自主知识产权的系列化振动冲击复合破岩工具和钻头。 2、应用领域和技术原理系列化振动冲击复合破岩工具和钻头是应用于油田勘探、开发过程中的先进提速提效工具，可以解决钻井工程中遇到的中硬～极硬研磨性地层机械钻速低；塑形泥岩、砂砾岩等特殊地层机械钻速低；PDC钻头卡滑导致机械钻速低；摩阻高、钻具托压导致定向困难，机械钻速低；钻进过程中蹩钻、卡滑导致井下钻头、精密仪器易损坏；起下钻遇阻、电测与下套管一次成功率低等技术难题。广泛应用于定向井、水平井、大位移井、丛式井以及油气田的复杂油气藏开发中。其通过高效金刚石钻头进行有效破岩，辅助破岩提速钻井工具解决钻井中的卡滑与托压，井眼安全提速钻井工具回避钻井风险，提高机械钻速与电测及下套管一次成功率，实现优快钻井。 3、性能指标（1）扭冲工具适用井眼范围：152.4～311.2mm；工具压耗：2～5MPa。（2）水力振荡器适用井眼范围：118～311.2m；心轴伸缩量：3～9mm。（3）恒扭矩工具适用井眼范围：118～311.2mm；启动扭矩：46kNm。（4）微扩眼器适用井眼范围：118～311.2mm。（5）高效金刚石钻头适用井眼范围：152.4～311.2mm。 4、与国内同类技术比较通过课题攻关，在国内首次研制成功高效金刚石钻头、辅助破岩提速钻井工具、井眼安全提速钻井工具，构建了井下工具测试实验装置，形成了工具出厂检验装置及技术，通过现场试验形成了一套完整的中深井及复杂结构井提速提效钻井工艺技术，并具有自主知识产权。研究成果整体达到国际先进水平，其中扭冲工具采用扭锤式旋转冲击副结构，获得国家发明专利授权。相比国内同类产品，尺寸更短（仅有0.5m左右），功率更大，采用一体化设计，可靠性更高达到国际领先水平。 5、成果的创造性、先进性通过科研攻关，形成了具有自主知识产权的系列振动冲击复合破岩工具和钻头，实现了高效钻头、配合辅助破岩工具与井眼安全提速工具一体化提速工具；形成的系列化新型提速钻井工具，为开发国内复杂油气藏、开拓国际市场提供了先进技术与装备。该项目完成了系列振动冲击复合破岩工具和钻头的研制，实现了高效钻头配合辅助破岩工具与井眼安全提速工具提速提效钻井新技术，并进行了现场应用，其创造性、先进性体现在：（1）扭冲工具采用扭锤式旋转冲击副结构；（2）水力振荡器盘阀系统通过马达转子轴向串动结构，实现盘阀密封及自动补偿；（3）微扩眼器采用偏心刀翼，扩眼出略微大于钻头理论直径的井眼；（4）金刚石钻头的孕镶体离散分布设计方法。
联系人：	孙浩玉	成果登记日期：	2015-12-28
联系人email：		单位代码：	93710536
邮政编码222：	257071	联系人电话：	0546-8552411
单位传真：	0546-8552411	单位通讯地址：	山东省东营市北一路827号钻井工艺研究院
单位所在省市：		单位电话：	0546-8552411
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2016	知识产权形式：
成果完成人：	周延军;吴仲华;张辉;周燕;李虎山;孙浩玉;李作会;聂云飞;彭烨	资源采集日期：	2016-11-20

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