PDC钻头三维设计软件的开发

PDC钻头二维CAD和优化设计软件对刀翼结构、流道结构、空间关系等无法清楚表述,为此,在PDC钻头几何学、运动学的基础上,运用Pro/E、VC等工具软件开发了PDC钻头三维设计软件。该软件实现了PDC钻头切削齿、刀翼、流道等结构的三维设计,可以输出能用于精密数控加工的图纸。现场试验表明,采用该软件设计的PDC钻头进尺2522m,平均机械钻速26.64m/h,起出后新度达95%,取得了较好的使用效果。     

樊154区块非常规水平井PDC钻头研制及应用

樊154区块是胜利油田非常规致密砂岩油藏最先开发的试验区块。该区块上部井段硬夹层较多,PDC钻头切削齿容易崩齿损坏;牙轮钻头机械钻速慢,定向段软硬交错,牙轮钻头受使用时间限制,进尺低;PDC钻头定向增斜率低,定向时工具面不稳,水平段致密砂岩研磨性较强,长度很长,为确保完井管柱顺利下入,轨迹控制要求高,导致钻井速度较慢。结合地层特点、井身结构设计要求,并以樊154-平1井钻头使用情况分析了钻头提速难点,然后从冠部轮廓、切削结构、水力结构、稳定性等方面改进、研制了适合不同井段的PDC钻头,包括P4362MC-241.3、P5362MJ-241.3和PK5235MJH-152.4等型号。经过现场应用,并配合相应的技术措施,取得了明显的提速效果,节约了钻井成本,为今后同类型区域非常规水平井的钻头选型及研发积累了宝贵的经验。     

PDC钻头稳定性技术研究

文章对影响PDC钻头稳定性的回旋振动与扭转振动进行了分析与研究，提出了多种改善PDC钻头稳定性的技术措施，并简要介绍了应用效果。     

微心PDC钻头设计及现场试验

为了解决普通PDC钻头形成的岩屑细碎、无法满足岩屑录井,而采用牙轮钻头进尺少、机械钻速低又存在掉牙轮风险的问题,设计了微心PDC钻头。介绍了微心PDC钻头整体结构设计和结构参数优化方法, 设计制造了小尺寸微心钻头,进行了室内取心试验和提速试验;结合临盘油田街403井和胜坨油田坨202井实钻地层的岩性特征,分别设计制造了?215.9 mm微心PDC钻头,进行了现场试验。室内试验和现场试验结果均显示:该钻头获取的岩屑较大,大小与牙轮钻头产生的钻屑相当,能满足岩屑录井的要求;而且,钻头进尺和机械钻速与普通PDC钻头相当,与牙轮钻头相比有明显提高。研究结果表明,微心PDC钻头可以代替牙轮钻头在岩屑录井井段使用,并能达到提速提效的目的。      

钢体PDC钻头的数控铣削工艺及工时估算建模

介绍了钢体PDC钻头的加工工艺,以某型号钻头为例,基于UG CAM软件完成了数控编程与加工仿真。依据积累的加工工时数据,应用SPSS软件,基于钢体钻头几何特征参数,建立了数控铣削工时估算模型。     

新型PDC钻头在南堡油田的应用

针对冀东南堡油田的地层特点,对PDC钻头的冠部、布齿密度和方法、水力结构、稳定性等进行设计,研制出新型PDC钻头——PK5363S-311钻头。在冀东南堡油田将该钻头的钻探效果与同尺寸同井段所有钻头的钻探效果做比较分析。结果表明,PK5363S-311钻头的总进尺最高,是其它同井段钻头进尺的1.58倍;且该钻头的机械钻速较高,寿命达到设计要求,具有较高的推广应用价值。     

弱胶结砂砾岩地层钻头研制及提速工具配套研究

针对弱胶结砂砾岩地层钻井过程中面临的PDC钻头崩齿、碎齿严重,钻头先期损坏使得单只进尺少,钻井成本高等技术难题,从弱胶结砂砾岩地层岩石力学特性分析、锥齿PDC钻头研制及提速工具配套等方面着手,研究形成了适合弱胶结砂砾岩地层钻井提速的锥齿微心PDC钻头;并通过选用恒扭矩工具配合该型钻头在胜利油田利567区块进行现场应用,取得了良好的效果,大大延长了钻头的使用寿命,起到了提高机械钻速和降低钻井成本的目的。     

PDC钻头CAD系统研究与开发

借助Visual C 6.0软件和Pro/ENGINEER二次开发工具Pro/TOOLKIT开发了集参数化设计、自动装配和数据管理于一体的PDC钻头CAD系统.介绍了面向对象--PDC钻头CAD系统的总体技术,给出了其体系结构,建模、装配、数据管理等子系统的构成和功能,分析了PDC钻头参数化和智能布齿设计的关键技术及解决方案.该系统将有助于改变国内钻头产品的设计研制思路,缩短开发周期,提高国内钻头产品的设计水平.     

充气水泥在压裂作业中的优越性

本文叙述了低密度充气水泥在水力压裂作业过程中 ,在每个射孔层段间抵抗施加在水泥环上应力的原因。解释了由水力压裂过程引起的水泥环破裂方式 ,并给出了实例。水力压裂过程关键在于套管内、射孔孔道和地层内沿流程上的压力性质。由于充气水泥重量轻 ,强度相对高 ,顶替效率高 ,密度可变以及特殊的机械性质而被广泛使用。然而 ,由于它在高压下的可塑性和弹性 ,充气水泥在要求进行水力压裂的封隔层段仍具有经济可行性和有效性。