淺談PDC鉆頭的使用ppt課件

1、淺談PDC鉆頭的使用作者：李炳任、張?。?0530鉆井隊(duì)）,1,摘要：隨著鉆井工藝的不斷完善和鉆井技術(shù)的不斷更新，優(yōu)質(zhì)高效成為石油鉆井的主旋律。近年來，大量的技術(shù)進(jìn)步使PDC鉆頭在鉆頭市場(chǎng)上占有重要份額，而且其份額還在不斷增長(zhǎng),PDC鉆頭使用逐漸普及.因此，PDC鉆頭的合理使用，將成為提高鉆速、降低成本、增加效益的重要環(huán)節(jié)。,2,關(guān)鍵詞：PDC鉆頭 優(yōu)選 使用,3,今年，我們選擇了PDC鉆頭及復(fù)合定向鉆井技術(shù)。通過使用我們認(rèn)為：PDC鉆頭的優(yōu)點(diǎn)很多。PDC鉆頭機(jī)械轉(zhuǎn)速高，耐磨性非常強(qiáng)， 壽命長(zhǎng)， 極大的提高了鉆井時(shí)效； 鉆進(jìn)時(shí)鉆壓小，不容易井斜且降低鉆具事故， 提高鉆具的使用壽命等。,4,一.

2、PDC鉆頭的技術(shù)優(yōu)點(diǎn),5,首先是采用了抗研磨性和抗沖擊性更好的人造金剛石材料；其次是聚晶金剛石薄片與碳化鎢圓片接觸面的幾何形狀也更合理；最后是PDC鉆頭的熱穩(wěn)定性很好，熱穩(wěn)定極限可以達(dá)到1150。PDC鉆頭的破巖機(jī)理就是剪切。剪切作用在破巖時(shí)起主要作用。,6,二.PDC鉆頭的優(yōu)選,7,選擇PDC鉆頭主要取決于所鉆巖層的特性，還有如鉆進(jìn)能力（鉆速）、水馬力、導(dǎo)向能力和耐磨性等。PDC鉆頭主要應(yīng)用于軟至中硬地層的鉆進(jìn)，鉆頭鉆井過程中會(huì)產(chǎn)生大量的巖屑。水力能量對(duì)于鉆頭的清洗和冷卻是必不可少的，水力能量的利用效率是影響鉆頭機(jī)械鉆速的最重要因素之一。鉆頭與地層作用的結(jié)構(gòu)分為3部分：切削結(jié)構(gòu)，主動(dòng)保徑和被

3、動(dòng)保徑。PDC鉆頭的鉆進(jìn)能力無疑是影響鉆井成本最重要的因素。,8,PDC鉆頭切削件的特性、后耙角、切削件排布、切削件的數(shù)量和尺寸是影響鉆頭鉆進(jìn)能力的主要參數(shù)。通常，減小切削件的后耙角可以提高鉆速，但切削件的抗沖擊能力下降。抗壓強(qiáng)度、研磨性和孔隙壓力是影響選擇鉆頭的主要因素?？傊鶕?jù)所鉆地層和鉆井條件選擇切削件的數(shù)量和尺寸。,9,三.合理的使用PDC鉆頭可降低費(fèi)用，節(jié)約成本,10,我隊(duì)使用的PDC是勝利產(chǎn)的五刀翼222.3P5263MF鉆頭，噴嘴直徑10*10*10*10*10*11。在桐31-26井中，使用地層為環(huán)河至洛河，由于經(jīng)驗(yàn)不足致使機(jī)械鉆速為21.5米/小時(shí)，在桐30-24井，使用P

4、DC鉆頭復(fù)合鉆進(jìn)，使用地層為環(huán)河至洛河，機(jī)械鉆速為41.39米/小時(shí)。但在莊74-29井組中，莊74-29井，使用PDC鉆頭常規(guī)鉆進(jìn)，機(jī)械鉆速為33.91米/小時(shí)，莊75-30井使用PDC鉆頭復(fù)合鉆進(jìn)，機(jī)械鉆速為31.92米/小時(shí)。,11,只要運(yùn)用合理的鉆井參數(shù)及良好的鉆井液，常規(guī)鉆進(jìn)并不比復(fù)合鉆進(jìn)機(jī)械鉆速低，而且還可以降低螺桿費(fèi)用，節(jié)約成本。,12,在莊77-31井中，二開后直井段，使用PDC鉆頭鉆進(jìn)，進(jìn)入洛河底界后，密切注意鉆時(shí)變化，如果發(fā)現(xiàn)鉆時(shí)一旦變慢或有嚴(yán)重連續(xù)蹩跳現(xiàn)象，則立即起鉆，最后PDC鉆頭正常穿過安定、直羅,進(jìn)入延安；在直羅地層鉆時(shí)為1-2米/分種，在延安地層鉆時(shí)為2-3米/分

5、鐘，在以往使用三牙輪鉆頭，延安地層鉆時(shí)為5-7分鐘。使用PDC鉆頭使得鉆井周期為8天9小時(shí)，使我隊(duì)的鉆井周期明顯縮短。PDC鉆頭的使用獲得了成功，,13,可以由表1和表2看出PDC鉆頭的機(jī)械鉆速高于普通三牙輪鉆頭，使用壽命長(zhǎng)，使用井段長(zhǎng)，避免中途起下鉆換鉆頭，節(jié)約了時(shí)效；目前我隊(duì)的這只PDC鉆頭共使用6口井，總進(jìn)尺4327米, 目前鉆頭新度75%，還可以繼續(xù)使用。,14,PDC鉆頭使用鉆頭使用統(tǒng)計(jì)表（表1）井號(hào)井深進(jìn)尺（米）純鉆時(shí)間（時(shí)）機(jī)械鉆速對(duì)應(yīng)地層鉆壓（KN）鉆速 （轉(zhuǎn)/分）排量（L）泵壓（MPa）桐30-26162-49132915:3021.22環(huán)河7060305.5491-7602

6、6915:3017.35華池7060306桐30-26A158-58042215:3027.22環(huán)河4060307.5580-7701908:0023.75華池40復(fù)合307.5770-9501808:0022.5洛河50復(fù)合307.5桐30-24157-5704138:3048.59環(huán)河40復(fù)合308570-8102408:0030華池40復(fù)合308莊74-29250-4502006:0033.33環(huán)河8060306.5450-6401905:3034.54華池8060306.5莊75-30241-4401996:0033.16環(huán)河50復(fù)合307.5440-6402006:3030.77華池

7、50復(fù)合307.5640-96532513:0025洛河50復(fù)合307.5莊77-31257-4501938:0024.12環(huán)河8060305.5450-6502008:3023.53華池10060305.5650-95030010:3028.57洛河8060305.5950-10601106:0018.33安定10060305.51060-12902308:3027.05直羅10060305.51290-14271376:3021.07延安10060305.5,15,三牙輪鉆頭使用統(tǒng)計(jì)表（表2）井號(hào)鉆頭類型井深進(jìn)尺（米）純鉆時(shí)間（時(shí)）機(jī)械鉆速對(duì)應(yīng)地層鉆壓（KN）鉆速 （轉(zhuǎn)/分）排量（L）泵壓

8、（MPa）西37-028SHT22R284-110081634:0024環(huán)河、華池、洛河15060307西38-028SKH447G288-75046217:3026.4環(huán)河、華池15060307SKH447G862-161170142:0016.69洛河、安定、直羅18060307.5西31-021SKH447G218-1220100260:0016.7環(huán)河、華池、洛河、安定、直羅17060306西29-023SKH447G219-105083133:0025.18環(huán)河、華池、洛河15060306SKH447G1170-150933916:0021.6安定、直羅15060306西29-024

9、SKH447G214-93872433:3021.61環(huán)河、華池、洛河15060306CQB517998-177077257:0013.54安定、直羅20060307西30-022SKH447G216-113091449:3018.46環(huán)河、華池、洛河15060307SKH447G1170-141224211:0022安定、直羅20060307西31-022CQA517224-79056635:0016.17環(huán)河、華池18060307,16,四. 使用 PDC鉆頭應(yīng)注意以下幾點(diǎn),17,1在鉆頭接近井底時(shí)將泵的排量開到最大，而后啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤，將轉(zhuǎn)速控制在3060rpm。緩慢下鉆直至鉆頭接觸井底。,1

10、8,2新的井底形成后，就可以平緩、均勻地增加鉆壓直至達(dá)到正常鉆進(jìn)時(shí)的鉆壓水平。對(duì)于極軟地層，該鉆壓與起始鉆壓非常接近。對(duì)于較硬的地層，鉆頭磨合形成新井底將花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，最終的正常工作鉆壓也較高。最佳的鉆壓值應(yīng)該是：當(dāng)鉆壓達(dá)到此值后，鉆頭的機(jī)械鉆速ROP不再隨著鉆壓新的增加而增加，或鉆頭扭矩已達(dá)到極限扭矩值。,19,3.鉆頭的最佳轉(zhuǎn)速應(yīng)該是：當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到此值后，鉆頭的機(jī)械鉆速ROP不再隨著轉(zhuǎn)速新的增加而增加，或鉆頭扭矩已達(dá)到極限扭矩值。通常情況下，鉆頭在較軟的巖石中鉆進(jìn)時(shí)的機(jī)械鉆速ROP對(duì)轉(zhuǎn)速的變化更加敏感。對(duì)于較硬、研磨性較強(qiáng)的地層，高的鉆頭轉(zhuǎn)速易導(dǎo)致切削齒提前磨損失效。因此，及時(shí)監(jiān)測(cè)鉆頭鉆速ROP隨轉(zhuǎn)速RPM的變化情況是很重要的，這樣我們可以在最低的轉(zhuǎn)速下達(dá)到預(yù)期的機(jī)械鉆速。,20,4當(dāng)鉆遇巖性變化的地層時(shí)，應(yīng)