简介:【摘 要】科技的发展促进了油气开采工艺的不断更新迭代,PDC钻头能够在低钻压下取得高进尺和高钻速,具有比牙轮钻头更高的安全性,极大地提高了钻井工作效率和降低钻井成本,在大段软到中等硬度地层具有突出的优点。但是PDC钻头只适用于软到中硬地层,通过优选PDC钻头适应地层,提高钻速是值得当前深入研究的课题。
简介:摘要:近年来,国外厂家推出的各种创新的异形结构切削齿取得了不少好成绩,因此有必要了解国外异形结构切削齿的发展现状。本文重点介绍了国外Smith的Stinger锥形齿、ONYX 360齿、Axe楔形齿及Hyper 双曲面齿;斯伦贝谢StrateBlade凹形齿;Hughes的StayTrue齿、StayCool齿及Stabilis齿;NOV的ION 3D、ION 4D齿;Halliburton的4D Shapes Cutters;Varel的Oval齿等6家公司的13种异形结构切削齿。分析齿的新技术特点及钻井应用情况,提出了异形结构切削齿的优势及开展具有自主知识产权的异形切削齿的建议,对我国钻头设计制造有一定参考,从而推动石油钻井用异形结构切削齿技术创新。
简介:利用CEAST9340落锤式冲击试验机,通过高周期疲劳方式加载,测试冲击功、球表面积、WC-Co硬质合金球齿衬底厚度及聚晶金刚石层(PCD)层厚度对复合片球齿抗冲击性能的影响;利用ANSYS软件对PCD层厚度对球齿抗冲击性能的影响进行有限元分析;利用JSM-6360LV型扫描电子显微镜对样品断口形貌进行观察。研究结果表明:球齿的冲击破碎率随冲击功的增大而升高,随WC-Co硬质合金球齿衬底厚度增加及PCD层厚度减小而下降;在相同冲击功条件下,增大球齿球表面积则导致冲击破碎率下降;球齿抗冲击性能随WC-Co硬质合金球齿衬底厚度减小及PCD层厚度增加而下降。直径为14mm和16mm球齿部分可满足低风压抗冲击性要求但无法满足高风压抗冲击性能要求。
简介:摘要:本文分析了在水平井钻井施工中定向斜井段和水平井段使用的 PDC钻头特点,介绍了水平井 PDC钻头设计过程中对钻头轮廓、切削结构、水力结构、保径等特殊结构的设计方法,并且在长庆油田苏里格气田多口水平井进行了应用试验,试验结果表明钻头进尺和机械钻速较邻井钻头有很大幅度的提高,达到了预期目的,验证了水平井钻头设计方案的可行性。
简介:摘要随着油气田的不断开发,我国浅藏油气资源逐年减少。定向井和水平井可以有效地提高油气田开发效率、降低钻井成本,故在钻井领域中应用逐渐增多。钻定向井的主要方式有滑动导向和旋转导向,滑动导向结构简单、钻井成本低,在国内定向井领域中占有主导地位。目前滑动导向技术面临的一个关键问题是造斜段钻头的工具面不稳定。现有的PDC钻头工作扭矩大、扭矩响应高,工具面不易控制;牙轮钻头虽然定向性能好,但是其破岩效率低、钻井成本高。复合钻头是PDC钻头和牙轮钻头的有机结合,在硬地层,软硬交错等难钻地层中的钻进效率高、钻头寿命长;同时,复合钻头的低扭矩和高钻速在定向井中也具有很大优势。目前国内针对复合钻头已经开展了一系列研究,但主要集中在难钻地层的提速上。而在定向井中的研究应用还处于初级阶段,尤其在复合钻头的定向性能和设计理论研究上几乎空白。本文针对定向井复合钻头开展了研究。
简介:摘要:顺北区块地层埋藏深,地质结构复杂多样,且差异性强,三叠系地层杂色砂砾岩发育,二叠系地层火成岩发育且厚度大,二叠系以下至柯坪塔格组砂泥岩互层,发育大段致密泥岩,奥陶系上部地层发育辉绿岩,泥浆密度高,高研磨性。根据顺北区块地层有、无侵入体及不同工程地质特征,主要分为老四级和非标新四级两种井身结构 [1],施工难度高,提速提效困难。经过几轮勘探开发,使用高效抗冲击 PDC钻头、混合钻头、尖圆齿钻头、异形齿钻头、进口 PDC钻头等提速工具,采用等壁厚螺杆、大功率螺杆、联合冲击器、扭力冲击器等提速工艺,取得了良好提速效果。
简介:摘要:本文针对新疆顺北油田二叠系英安岩、玄武岩和凝灰岩硬夹层特点,结合前期牙轮和PDC钻头失效严重,研发的混合钻头取得一定提速效果情况下,进一步开展了新型结构高效混合钻头的研发并在SHB5-16井二叠系应用,取得进尺和机械钻速双指标。
简介:摘要:为了既能取芯,又能提高返屑能力、避免重复破岩、获得高机械钻速,基于前人的研究成果和现有的设计方法,结合随钻取心钻头的结构与破岩特点,设计出了一款全新的内置射流通道型混合钻头,并利用台架实验与现场实验对其破岩特性、机械钻速进行测试,将测试结果与理论计算结果进行对比分析,结果表明 :①内置射流通道型混合钻头通过在混合钻头PDC部件内部设计一个射流专用通道,冠部中心设计吸附通道,高压钻井液在刀翼尾端产生负压作用,将混合钻头中心所取的大粒径岩屑推送到射流通道,进而回到环空;②内置射流通道型混合钻头提速增效的效果非常明显,在排量为 25 L/s 的现场实验中,其提速效果介于 5% ~ 40% ;③实验室测试与现场实验内置射流通道型混合钻头的破岩性能与理论计算结果吻合,验证了其可靠性。结论认为,新型钻头在破岩过程中具有“吸附下部岩屑、推送上部岩屑”的效果,可降低岩屑重复破碎率,提速增效效果显著。
简介:岩屑是许多录井作业项目的物质基础,能够取到具有一定体积和重量且具有代表性的岩屑是这些录井项目成功的前提条件。PDC钻头大规模推广之后,现场很难取得符合要求的大尺寸岩屑,传统的钻井取心和井壁取心不仅时效性差,而且成本高昂。为了在随钻过程中获取较大尺寸、较高质量的岩屑,进而可以使用一些录井方法对地层岩性及流体进行准确评价,通过查阅国内外文献及新技术资料,发现一种新型的微心钻头能够在正常钻进过程中连续产生尺寸相对较大的微型岩心,理论上能够满足特殊油藏荧光录井及核磁录井等作业需要,同时还能显著提高机械钻速,降低钻井成本,具有很高的应用价值。