项目名称：石油钻井双摆提速钻具

所属企业：天津市景宝中泰科技有限公司

成果水平：国际领先水平

项目编号：ECF-2022-SEP-1001

项目主要参与人： 金锋 文磊 林松 孙铁良

石油钻井双摆提速钻具

评审专家点评：国际领先水平。双摆提速工具突破了了传统提速工具路线，引用了陀螺的进动性的特点，利用陀螺具有自稳定性的特点，通过泥浆冲击涡轮使涡轮高速转动带动陀螺高速转动，陀螺蓄能并保持高稳定性，吸收减少附近工具振动。使得钻头在井下切削更加稳定，从而解决高难高硬地层钻进速度慢，钻头损毁严重，起下钻频繁等问题。该项技术具有较强的安全性和可靠性，具有较好的创新性和推广价值。

主要创新点：

通过涡轮在井下钻井液环境中以磁力偶合传动驱动内置陀螺，核心提速部件不与钻井液接触，完全在气相下工作。

双摆Ⅰ型内置等效一对平衡高速陀螺对钻头及钻铤运动的加速度敏感，使其对钻铤及钻头的运动状态的改变做到了同步响应，对钻铤、钻头的各种涡动振动有强抑制作用，并突出钻铤钟摆力矩的效应，辅助降斜，是国内第一种纯机械，能提高井身质量的提速工具。

双摆Ⅱ型内置一对偏心高速陀螺，产生径向主动高频振动及轴向被动减震，提高钻头的攻击性及切削稳定性。

工具所消耗的压降更小在0.2-0.5Mpa之间；并允许随钻堵漏。

工具最高耐压可达200MPa，耐温可到270℃，适应万米级深井。

产品主要用途、技术原理： 

双摆Ⅰ提速工具主要由涡轮部分、耦合部分、稳定陀螺等组成，是气相下工作的提速工具。工具内置等效两对平衡陀螺，在钻井液驱动下高速旋转，针对钻头产生的涡动，陀螺高速旋转产生积分效应，达到对钻头及钻铤各种振动的收敛作用，陀螺运动对径向和轴向的加速度抑制效果非常明显，钻头及钻铤加速度的抑制就能减少钻头与钻井管柱系统的交互震荡，从而减少涡动的发生。

双摆Ⅱ提速工具对钻头有广谱适用性，通过调整偏心陀螺，可以产生径向主动高频振动及轴向应激振动（等效轴向减震），与钻头的阻力复合，可大大降低钻头阻力变化率，降低工作扭矩，对钻头粘滑现象有强克制，提高钻头破岩效率，延长钻头进尺。

技术应用： 

提速钻具一般用于钻井提速领域，双摆Ⅰ、Ⅱ提速钻具主要用于深井，高温高压，高难岩层。

高硬度地层：如寒武纪白云岩，岩石抗压强度200~250MPa

高塑性地层：如吉木莎尔芦草沟组泥岩，抗压强度150~270MPa

高温高压井：如塔里木克拉区块，井下158℃

巨厚砾石层：如塔里木山前，10MPa泥岩与150MPa砾石软硬交替。