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《PDC钻头的_低转速_高钻压_钻井参数模式及应用_彭烨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、#18#钻采工艺2004年钻井工艺PDC钻头的/低转速)高钻压0钻井参数模式及应用1112彭烨,侯庆勇,李百胜,刘以明(1胜利油田钻井工艺研究院2胜利油田黄河钻井总公司)摘要:分析PDC钻头的特性及其机械钻速与钻压和转速间的关系,认为钻压和转速有最佳参数组合;选择的使用参数,既要有利于保护钻头又要提高机械钻速,且在其推荐参数范围内。在钻头清洗和冷却充分的情况下,PDC钻头的工作参数范围应该是一个连续区间,并且,随着转速的增大,允许施加的最大钻压变小。PDC钻头的钻井参数模式除/高转速-低钻压0模式外,还有/低转速-高钻压0和/中转速-中钻压0模式。/低转速-高钻压0模式
2、主要适用于钻进中硬到硬地层。在毛坝1井中,成功应用了PDC钻头的/低转速-高钻压0钻井参数模式,其效果优于相邻井段复合钻进的效果。关键词:PDC钻头;钻井参数;模式;应用;分析中图分类号:TE22文献标识码:A文章编号:1006-768X(2004)02-0018-03钻速的影响是逐渐减小的。当钻压增到一定程度,钻压和转速与PDC钻头的随钻压的增加,机械钻速变化很小。当然清洗对其机械钻速间的关系[1]关系也有一定影响,一般是在钻速增大到井底净化不够充分时。(2)从转速与机械钻速的关系式可看在钻进过程中,钻头牙齿在钻压作用下吃入出,转速指数K实质上就是增加钻速的效果系数,
3、K地层、破碎岩石,钻压的大小决定了牙齿吃入岩石的越小则增加转速对提高机械钻速的影响越小。现场使用说明,随转速的增大,转速指数是逐渐变小的,深度和岩石破碎体积的大小,因此钻压是影响钻速K的最直接和最显著的因素之一。钻压与钻速表示为并且n存在最大值。即当转速达到一定值时,可能出现随转速最大机械钻速降低的情况。在一些硬地TpcW(W-M)层中,转速过高时,由于切削齿与地层接触时间太式中:Tpc$钻速,m/h;W$钻压,kN;短,出现无进尺或钻速太慢的现象。M$门限钻压,kN。恰当选择PDC钻头的钻井参数模式机械钻速与转速的关系为指数关系,且指数一般小于1。主要原因是岩石破碎的
4、时间效应,即随根据使用惯例,钻井现场的工作人员普遍认为转速提高,钻头的切削齿接触岩石的时间缩短,从而PDC钻头需在/高转速-低钻压0下工作参数模式工引起吃入深度减少。用如下形式表示:作,这就形成了PDC钻头的使用误区。KTpcWn实际上,在钻头清洗和冷却充分的情况下,PDC式中:n$转速,r/min;钻头的钻井参数范围应该是一个连续区间,即:转速K$转速指数,一般小于1。从50r/min到400r/min,钻压从2kN到14kN。并PDC钻头的现场使用效果证明,在不同的地层且,随着转速的增大,允许施加的最大钻压变小。可中,PDC钻头的钻压和转速存在最佳参数组合,一般用图
5、1来表示不同直径PDC钻头在不同转速下的通过试钻法求得。(1)随钻压的增大,吃入深度逐渐允许钻压范围。根据现场情况,一般有一档车、二档增大,但不是完全成正比的;对PDC钻头而言,随吃车、三档车和复合钻进四种情况,由相应的转速和入深度增大,接触弧长逐渐增长,接触面积逐渐增PDC钻头直径可查出在钻头上允许加压的范围。大,因此增加单位吃入深度所需增加的钻压也越多。从图1中不难看出,PDC钻头可适用的钻井参即随钻压的增大,吃入深度的增量是逐渐减小的,对数模式除了/高转速-低钻压0外,还有/低转速-高收稿日期:2003-05-13;修回日期:2004-02-13作者简介:彭烨(1
6、969-),1993年毕业于石油大学(华东),2000年获工学硕士学位,工程师,现从事金刚石钻头研制、销售和服务。地址:(257017)山东省东营市东营区北一路236号,电话:0546-8702353,E-mail:pengve@slof.com。第27卷第2期钻采工艺#19#钻压0,甚至/中转速-中钻压0。一般来讲,钻井参式,是因为现场作业中很少采用这种参数模式钻进,数的选择主要根据地层特性、施工要求和设备情况也因为目前国内钻进的地层大部分是软到中地层。来确定:(1)在软到中地层中选择/高转速-低钻压0从保护PDC钻头的角度来看,高转速比高钻压更易钻井参数模式;(2)
7、在中到中硬地层中可选择/中转产生过大冲击载荷,因此在中硬到硬地层中选择/低速-中钻压0钻井参数模式;(3)在中硬到硬地层中转速-高钻压0钻井参数模式有利于保护钻头。选择/低转速-高钻压0钻井参数模式;(4)在施工中往往因为特殊需要要求选择/高转速-低钻压0钻PDC钻头的/低转速)高钻压0井参数模式,如定向钻进、防斜打直等。钻井参数模式的现场应用2002年10月份在四川宣汉-达县地区的毛坝1井中进行了PDC钻头的/低转速-高钻压0钻井参数模式的现场应用,从3684.71m钻至4048.48m,三次下井累计进尺363.77m,纯钻时间288:
