新型孕镶金刚石钻头研制及试验

PDC钻头不适用于深部砂泥岩互层,而采用牙轮钻头钻进该类地层,存在钻头寿命短、进尺少、机械钻速低等问题,为解决该问题,研制了新型孕镶金刚石钻头。首先通过钻进试验,确定金刚石浓度为80%。该金刚石由40/45目和70/80目两种粒度组成,两种粒度的金刚石分别占金刚石总量的65%和35%,其中40/45目金刚石起提高机械钻速的作用,70/80目金刚石起增强耐磨性、延长钻头寿命的作用。接着通过测试不同配方基体的力学性能,优选出了碳化钨含量24%、其他骨架料22%、粘接剂54%的D-6号基体配方。最后设计了"B"形冠部、140°内锥角、20°后倾角、心部7颗φ16.0 mm优质PDC复合片防掏心结构的新型孕镶金刚石钻头。该钻头在元坝气田进行了试验,结果表明,在相同井段单只钻头的进尺与其他钻头相比平均增加了484.7%,机械钻速平均提高了150.8%。这表明,新型孕镶金刚石钻头为深部砂泥岩互层提供了一种新的高效破岩工具。      

新疆石英滩地区上部地层PDC钻头设计及应用

新疆石英滩地区上部地层主要为细砂岩与泥岩不等厚互层,且有含砾细砂岩和杂色砂砾岩,地层可钻性变化较大,软硬交错,研磨性和冲击性强,对钻头性能要求高且未使用过PDC钻头。为提高机械钻速、增大进尺、节约钻井成本,设计了PK6245MJ-311.2PDC钻头,在上部地层使用。该钻头在英2井进尺607 m,平均机械钻速5.54m/h,机械钻速快、进尺多、防斜效果好,具有较高的推广价值。     

港西油田套管损坏的现状及建议

对港西油田的套管损坏情况做调查，并进行统计分析，得出了损坏规律，找出了套损的主要原因是地质因素和工程因素，并针对性的提出了防治建议。     

非均匀外挤压力作用下内径偏磨套管的应力分析

油气井套管损坏中的很大一部分发生在泥岩段,泥岩浸水膨胀是造成泥岩段套管损坏的主要原因.钻井及修井过程中的泥岩段套管磨损会降低套管的强度,从而加剧套管损坏.采用有限元法分析了不同磨损程度下套管抗挤强度的变化,探讨了套管磨损处于泥岩段时套管磨损程度与套管损坏间的关系.结果表明:当偏心距和其中一个水平主地应力固定不变,在另一水平主应力线性增加的情况下,含磨损缺陷的套管抗挤强度显著下降;在地应力不变的情况下,磨损位置处于最小水平地应力方向时,随着偏心距的增加磨损位置应力迅速增大,套管抗挤强度和抗挤强度系数均逐渐减小.这为钻井、修井及采油过程中防治套管损坏提供了重要依据.     

钻头孕镶体夹层对钻速的影响试验

为指导孕镶金刚石钻头和岩石锯等的夹层结构的设计,设计了4组孕镶体的外形结构及夹层结构,研制了可装卸孕镶体的试验小钻头,进行了孕镶体夹层对钻速和磨损量影响的试验。通过观察试验现象和分析试验数据发现:孕镶体的夹层结构有利于提高钻头的稳定性;影响孕镶体钻速的主要因素有夹层的厚度、夹层的形状、夹层的厚度比和夹层金刚石的质量分数;增大夹层间金刚石质量分数的差可以提高钻速;适当增大非工作层的厚度利于提高钻速;影响孕镶体磨损的主要因素有夹层的厚度、夹层的厚度比、夹层的类型及夹层金刚石的质量分数;孕镶体磨损面的沟槽越突出则磨损量越大。这对孕镶金刚石钻头和岩石锯等的夹层结构设计有指导作用。      

元坝地区千佛崖和自流井组孕镶金刚石钻头研究及应用

元坝地区地层研磨性强,可钻性差,在钻井方面存在一些技术难点。本文针对千佛崖和自流井组牙轮钻头机械钻速慢,PDC钻头不适应的状况,对该段地层进行分析,研制了相适应的孕镶金刚石钻头,并提出配合高速螺杆的钻井方式。现场应用表明,研制的孕镶钻头适宜该地区使用,机械钻速快,进尺高,对该区块的提速提效具有重要意义。