CHINA?VENTURE?CAPITAL设计与应用摘要：在钻井作业过程中，遇到复杂地层环境，钻具在井底出现不规律旋转的现象，称为粘滑振动。 粘滑振动容易引起钻具损坏或脱扣，加剧钻头磨损和卡钻等现象发生。 为避免粘滑振动造成的危害，在顶驱上设置软扭矩系统，监测井底钻具情况，并保持井底钻具的匀速转动。 本文结合 NOV 顶驱的软扭矩系统，介绍该系统的工作原理及应用情况。关键词：软扭矩（soft?speed） 粘滑振动（stick?slip） 顶驱（top?drive） 钻压 WOB浅谈顶驱软扭矩系统在钻井平台的应用文 / 中海油田服务股份有限公司 徐立祥 龚军1、概述钻井过程中，钻具遇到地层的摩擦阻力，使钻具出现...

　　CHINA?VENTURE?CAPITAL设计与应用摘要：在钻井作业过程中，遇到复杂地层环境，钻具在井底出现不规律旋转的现象，称为粘滑振动。 粘滑振动容易引起钻具损坏或脱扣，加剧钻头磨损和卡钻等现象发生。 为避免粘滑振动造成的危害，在顶驱上设置软扭矩系统，监测井底钻具情况，并保持井底钻具的匀速转动。 本文结合 NOV 顶驱的软扭矩系统，介绍该系统的工作原理及应用情况。关键词：软扭矩（soft?speed） 粘滑振动（stick?slip） 顶驱（top?drive） 钻压 WOB浅谈顶驱软扭矩系统在钻井平台的应用文 / 中海油田服务股份有限公司 徐立祥 龚军1、概述钻井过程中，钻具遇到地层的摩擦阻力，使钻具出现振动和不规律的旋转现象， 顶驱监测的钻具扭矩和转速与井底钻具的参数不一致。 钻具的不规律的旋转和卡阻情况都属于粘滑振动（Stick-slip），粘滑振动造成钻头磨损加剧，钻具磨损和脱扣，钻井时效减低。 在顶驱上设置软扭矩系统（Soft?speed），可以预防和降低粘滑振动。2、顶驱软扭矩系统工作原理2.1 软扭矩系统工作原理顶驱软扭矩系统是指优化整合顶驱输出参数， 设置在顶驱控制器和顶驱电机之间，采用软件优化顶驱控制参数再输出，主要包含 6 个部分。a.用户操作界面b.顶驱控制系统c.软扭矩管理系统d.顶驱电机变频单元e.顶驱电机f.数据记录顶驱软扭矩管理系统也分为两部分：①软扭矩管理系统软件部分，有软扭矩分析器，用于检测粘滑振动的周期特性；软扭矩防止器，用于消除粘滑振动；②软扭矩管理系统硬件部分，主要是显示器、操作控制器等人机操作界面。2.2 软扭矩系统主要特征顶驱软扭矩系统主要作用是保持钻头连续旋转， 防止卡钻现象。软扭矩控制系统通过对粘滑振动频率检测，控制和调节顶驱的转速，消除钻具旋转时产生的粘滑振动。软扭矩系统主要特性包含以下几个方面：a.粘滑振动监测功能；配套的分析器根据钻井参数，可以预算和评估粘滑振动的出现；b.粘滑振动消除功能；软扭矩系统的软件可调节顶驱的速度，吸收钻具上的扭矩，减轻和消除粘滑振动；c.自动运行功能；d.粘滑振动指示；e.钻头转速估算；f.曲线、顶驱软扭矩系统在钻井平台的应用3.1 软扭矩系统优点在顶驱上安装软扭矩系统，可以消除粘滑振动，提高钻井时效，为客户节省时间和资金。 主要优点对比如下：3.2 在钻井平台的应用海洋石油 943 钻井平台顶驱配备软扭矩系统（soft?speed），为壳牌石油公司在莺歌海区块作业期间，在 3000 多米井段灰岩地层构造多变， 作业者要求该井段顶驱的转速提高至 150rpm，钻具时常会出现粘滑振动（stick?slip）现象。 在发现 stick?slip?indi-cator 显示由绿色转变为黄色时，顶驱的扭矩和转速曲线幅度明显增加，井底钻具曲线显示波动也加剧。 在平台启动 soft?speed功能后，各曲线显示振幅逐渐减小并趋于平稳。 也成功消除了钻具的粘滑振动，保持高效率钻井作业。4、结语钻具的粘滑振动对钻头和井下仪器有严重影响，缩短钻头寿命，严重时应发卡钻或钻具脱扣等井下事故。 软扭矩系统的开发和使用，可以监测粘滑振动现象，通过控制顶驱的输出参数，从源头上控制和消除粘滑振动，延长钻头使用寿命，降低井下事故几率，提高整体作业时效，在钻井平台得到广泛认可。参考文献：[1]张明江.软扭矩系统[J].石油钻采工艺,1998,(20).增刊[2]王建平,王定峰,王雄飞,张宏亮.钻具粘滑现象分析及软扭矩系统在长北气田的应用[J].石油化工应用,2012,(12).303万方数据