深井/超深井钻井提速提效关键装备技术及应用

发布日期:2024年11月04日          作者:秦光源         编辑:秦光源         审核:杨兆中         点击:[]

所获奖励2023年度四川省科技进步一等奖

主要完成人:祝效华、梁海波、刘伟吉、张志伟、石昌帅、毛敏、付强、孙凯、敬俊、杨双业

主要完成单位:西南石油大学、宝鸡石油机械有限责任公司、中法渤海地质服务有限公司、中国石油集团川庆钻探工程有限公司、中石化中原石油工程有限公司


我国深井钻井提速提效装备自主研发起步晚,相关理论研究与设计技术均较为薄弱,项目组历经13年攻关,攻克了深井/超深井钻井提速提效关键装备的关键设计理论与方法,形成了自主可控的关键成套装备与技术,主要技术内容如下:

(1)研制了钻井管柱自动化系统及配套装备。突破重型机械手控制算法和钻机环网通讯技术,研制了钻井管柱自动上卸扣装备、管柱立根自动排放装备、管柱多工序作业一键自动控制系统。

(2)研制了深井高效提速钻具。建立了深井钻柱动力传递评价、井下钻具动载荷评价和提速钻具设计方法;研制了强动力冲击工具和减阻提速钻具,形成了深井直井段强化动力和长水平段动力释放提速技术。

(3)研制了地面井下一体化风险防控装备。建立了超声多普勒频移与非满管多相流耦合分析等模型;研制了井下11参数随钻测量仪、超声阵列流量测量仪与溢漏快速识别系统。

项目获发明专利60件(其中美国专利1件),软著23项;制订行标3项、团体和企标18项;发表论文153篇。项目成果关键技术自主可控,整体技术国际先进,其中长水平段提速技术装备、溢漏快速识别技术装备达到国际领先水平。成果在我国11个主力油气田应用3763口井,其中四川盆地1362口井、中东等国家近百口。研制的管柱自动化处理装备、提速钻具、井下仪器近3年累计销售48.97亿元。成果对于我国深井钻井提速提效核心装备的自主可控、提高行业竞争力具有重要的推动作用。

图1 安全防控设备

图2 钻机管柱自动化作业系统

图3 钻井提速工具



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