上海昌吉地質儀器有限公司淺析 實現近鉆頭地質導向儀器導向功能的主要零件是彎殼體。由于彎殼體的特征,導致彎殼體在 井下磨損異常嚴重。提高彎殼體壽命的措施之一是在彎殼體上激光熔覆耐磨層,成本很高,沒有從 根本上解決問題。研制一種新型耐磨彎殼體,其特點為彎點以下外徑增大,一直擴大到彎殼體的下 端;在彎點處增加耐磨處理;彎殼體最下端以彎點中心線為軸,作為彎殼體外徑基準。

近年來,水平井已被各油田廣泛應用,可以增加 井眼在產層中的長度和產層的泄油面積,大幅提高 了單井產量。在水平井鉆井過程中,近鉆頭地質導向具有重要作用。甚至于在國內各大鉆井公司是否 擁有近鉆頭地質導向儀器(以下簡稱近鉆頭儀器)作 為競標的籌碼。近鉆頭儀器具有實時測量鉆頭地層特性,根據地面監測的信息實時調整和控制井眼軌 道,使鉆頭“聞”著油味走,具有隨鉆識別油氣層、導 向功能強等特點。儀器中實現導向功能的主要是彎 殼體彎殼體概述 近鉆頭儀器鉆具組合為:鉆頭+測傳馬達+無 線接收系統+正脈沖無線隨鉆測量系統+鉆桿。測傳馬達從下至上包括傳動軸總成、萬向軸總成(包括 彎殼體)、測量短節、螺桿馬達、旁通閥。彎殼體上端 與測量短節相接,下端與傳動軸殼體相連,內部有撓 軸和水帽通過,所以孔比較大,屬于殼體類零件;彎 殼體一端帶有一定角度(1.0°、1.25°、1.5°等)。近鉆 頭儀器一般在水平段導向鉆進,彎接頭角度較小,適 合采用結構簡單的固定彎殼體,省去了可調彎結構 的多個零件。
新型耐磨彎殼體研制 新型耐磨彎殼體的研制必須滿足以下要求:
① 彎殼體在結構上具有固定的彎角,總長不變,內部結 構不變,兩端螺紋不變;
②耐磨性能好,使用壽命長;
③有效保證造斜率。
為了達到上述要求,設計了一種新的耐磨彎殼 體。將彎殼體彎點以下直徑變大,由原來的尺寸增 大到井眼允許范圍,一直擴大到彎殼體的下端,并在 彎點外圓處增加耐磨處理工藝,而且在彎殼體最下 端以彎點中心線為軸,作為彎殼體外徑基準;在擴大 外徑的外圓加工過流面,確保泥漿正常返屑,防止局 部沉沙。
1) 近鉆頭儀器結構特征適合采用固定角度彎殼體,其結構簡單,經濟實用。
2) 在不改變彎殼體角度的條件下,使彎點下 移,能提高造斜能力。
3) 堆焊耐磨帶不能從根本上解決彎殼體磨損 問題。把彎點以下外徑增大到井眼允許尺寸,使殼 體變厚;彎點處耐磨處理;在彎殼體最下端以彎點中 心線為軸,作為彎殼體外徑基準,使彎點下移。這些 改進措施使彎殼體的造斜率提高 3%。
4) 新設計的彎殼體使用時間提 高 到 600 h 后,仍能繼續使用。該結構的彎殼體可推廣應用到 渦輪鉆具、葉片式動力鉆具等井下動力鉆具。