研發(fā)故事
涪陵頁巖氣田開發(fā)初期,在長水平段水平井施工中,由于摩阻大,導(dǎo)致定向困難,也限制了水平井的延伸能力。
當(dāng)時(shí),施工主要采用國外公司的水力振蕩器,但高昂的服務(wù)價(jià)格推高了鉆井成本。而國內(nèi)部分廠家的產(chǎn)品,質(zhì)量不穩(wěn)定。
在沒有項(xiàng)目支撐的情況下,工程院科研人員設(shè)計(jì)了一種具有獨(dú)立
知識產(chǎn)權(quán)的渦輪式水力振蕩器,并在短時(shí)間內(nèi)研制出工程樣機(jī),先后在焦頁18-2井、焦頁18-3井試用成功,性能不亞于國外同類成熟技術(shù)產(chǎn)品。
鉆井工具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)要求極為苛刻的科研工作,既要考慮高溫高壓的液體環(huán)境,又要考慮各種鉆井液成分的腐蝕、沖蝕作用,還要考慮鉆柱無規(guī)則震動產(chǎn)生的影響。
為提高水力振蕩器振動活塞的密封可靠性、延長其使用壽命,在水力振蕩器研發(fā)負(fù)責(zé)人王甲昌的帶領(lǐng)下,團(tuán)隊(duì)科研人員玄令超等查專利、看資料,多次前往密封廠家交流,經(jīng)過多次室內(nèi)實(shí)驗(yàn),最終確定密封機(jī)構(gòu)的密封組合形式及材料,實(shí)現(xiàn)振動活塞使用壽命400小時(shí)的突破,遠(yuǎn)超某國外公司水力振蕩器120小時(shí)的壽命。
每一次小小的技術(shù)進(jìn)步,都離不開科研人員一次又一次的嘗試與探索。考慮到密封組合安裝較為精巧,科研人員多次向車間老師傅請教,一次次嘗試、一次次修改,最終設(shè)計(jì)出相應(yīng)的密封安裝工裝,大大縮短了水力振蕩器的裝配時(shí)間。
取得成績及應(yīng)用效果
渦輪式水力振蕩器具有耐油、耐高溫、耐沖蝕、低壓耗等優(yōu)點(diǎn),在各種復(fù)雜工況下使用,性能穩(wěn)定,安全系數(shù)高,大斜度及水平井鉆進(jìn)定向工具面穩(wěn)定、鉆壓傳遞平穩(wěn),明顯降低了摩阻及托壓現(xiàn)象。
2013年至今,該工具在涪陵、鄂爾多斯等油氣田累計(jì)應(yīng)用30余井次。其中,在江蘇油田花X45、涪陵氣田焦頁82-2HF等井滑動鉆進(jìn)中提速30%以上。