基于虚拟强度指数的复合钻井钻头优选.pdf

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1、第44卷第9期当代化工Vo1．44，No．92015年9月ContemporaryChemica1IndustrySeptember，2015基于虚拟强度指数的复合钻井钻头优选韩博，李士斌，张立刚(东北石油大学，黑龙江大庆163318)摘要：虚拟强度指数钻头选型方法作为一种新的钻头评价、选型方法优势突出，针对复合钻井的实际情况将虚拟强度指数模型中钻头扭矩对地层做功分解为井下动力系统做功和地面动力系统做功两部分，引入螺杆水功率，将井下钻头扭矩做功转换为螺杆水力能量进行求解，方便现场使用。采用该方法对王府地区下

2、部沙河子组钻头使用情况进行评价，形成钻头优选方案，现场应用，试验井机械钻速提高59％，效果明显。关键词：钻头选型；虚拟强度指数；复合钻井；王府地区中图分类号：TE357文献标识码：A文章编号：1671—0460(2015)09—2155—03SelectionoftheDrillBitforCompoundDrillingBasedontheVirtualStrengthIndexHANBo，LIshi．bin，ZHANGLi—gang(NortheastPetroleumUniversity,Heilon

3、gjiangDaqing163318，China)Abstract：Thebittypeselectionmethodbasedonvirtualstrengthindex(vsi)hastheoutstandingadvantagesintheevaluationandselectionofdrillbit．Basedontheactualsituationofcompounddrilling，theworkdonebythebittorquetotheformationintheVSImodelwasr

4、esolvedintotwoparts，undergroundpowersystemworkandgroundpowersystemwork．Besidesthescrewwaterpowerwasintroduced，andtheworkofundergrounddrillingtorquewastransformedtothescrewhydraulicenergy,anditwassolved，whichcouldbeconvenientforfielduse．Thismethodwasusedtoe

5、valuatethedrillbitusageinthelowerShahezigroupofWangfuarea，thepreferredprogramfordrillbitwasgotten．Inthefieldapplication，theROPofthetestwellincreasedby59％．Keywords：bittypeselection；virtualstrengthindex(vSI)；compounddrilling；wngfuarea前言在钻井过程中，钻头类型的选择是决定钻(Vir

6、tualStrengthIndex简称VSI)基础上，国内研头使用效果的主要因素，好的钻头选型可以加快钻究人员提出了基于VSI值的钻头选型方法p该方法井速度，延长钻头工作时间，提高进尺，降低钻井成本，从能量守恒定律出发，将钻头的输入能量、等同于提高经济效益。近年来随着深井、超深井、大位移岩石强度的最小虚拟强度指数和钻井效率作为能量水平井的应用普及，常规导向系统和旋转导向系统平衡系统的三个主要因素。即将作用于井底岩石的的不断推广，钻井的深度、难度不断增大，因此适有效钻压、井下钻头处扭矩和流体射流作用在单位用性

7、强、综合效果好的钻头优选方法在钻井提速尤时间内对地层做功之和与单位时间内破碎岩石体积其是难钻区块的开发上显得愈发重要。做比来定义为虚拟强度指数，该虚拟强度指数的模型为：1虚拟强度指数钻头选型方法VSI：：—W-}"m-I-~WOBRpMI———．．．————．．．—————R．Teale提出了钻进岩石过程中机械比能的概0P念n，这一概念将破碎单位体积岩石需要的能量与式中：Wwos--~压在单位时间内对地层做的功，J；M—钻头扭矩在单位时间内对地层做的功，J；钻头的破岩效率联系起来，即钻头在钻压和扭矩的一流体

8、射流作用在单位时间内对地层做的功，J。共同作用下破碎井底地层单位体积岩石所做的功将钻压、转速、机械钻速、钻头扭矩、钻头压。比能越大表示破碎单位体积的岩石消耗的功越降等分别带入后得到多，这说明钻头破岩效率偏低，钻头与地层适应性VSI：f—WO—Be+—120A7tRP—M~T+1×6_897×10—6(2)差，需要对原有的钻头选型方案进行优化。针对从BROPAsROPJ消耗能量的角度评价钻头使用情况的问题，近年来式