渤海油田PDC钻头落井打捞实践与认识

在渤海油田钻井作业中,为有效提高机械钻速,广泛采用扭力冲击器+PDC钻头的钻具组合。然而,钻具疲劳断裂落井问题尤为棘手,处理不当会造成工期延误,甚至井眼报废等严重后果。以渤海油田E5井处理落井PDC钻头为例,针对裸眼井段长、落物硬度大等难题,利用高效磨鞋磨铣扭冲工具并解体PDC钻头,然后利用液压一把抓将落鱼打捞出井。实践表明“磨铣+打捞”处理技术,可保证PDC钻头打捞成功率,大幅缩短作业工期,降低成本,同时为后续钻头打捞作业提供参考。     

NP6-1井PDC钻头断落处理与认识

随着PDC钻头的广泛使用,因PDC钻头选型与钻遇地层的不匹配,或PDC钻头本身质量问题,也遇到一些井下复杂情况。此文介绍NP6-1井在311.2 mm井段使用PDC钻头钻至井深2 878.76 m时,PDC钻头从公扣根部折断留在井底,加工公锥和采取适当措施成功地打捞出落鱼,避免侧钻,挽回了经济损失。该井成功打捞出PDC钻头,为同类型的井下落鱼或小落鱼提供参考与借鉴。     

牙轮钻头打捞方法研究

通过对渤海BZ19-6某井6"三牙轮钻头落井事故处理,介绍基本打捞技术方法,为今后解决类似钻头落井问题提供技术参考和处理思路.     

可打捞钻头双牙轮的组合式打捞器

牙轮打捞器是在牙轮钻头钻井中，用来打捞脱落牙轮的专用工具。常规牙轮打捞工具只能打捞1个脱落牙轮，不能打捞与牙轮一同落井的小落物。针对常规牙轮打捞器设计的局限性，笔者2003年改进设计了可打捞钻头双牙轮的组合式打捞器，既能打捞落井的小物件，也能同时打捞1一2只牙轮。     

PDC钻头在胜利油田的应用分析

全世界已将PDC钻头广泛应用于钻软地层和中硬地层。它具有机械钻速高,钻头使用寿命长,起下钻次数少,井斜控制好以及钻井设备及套管磨损小,钻井费用低等优点。     

PDC钻头在电泵井复杂打捞作业中的应用

通过塔里木DH1-H1复杂事故井的实例分析 ,针对变形后的潜油电缆在采用常规的绳类落物打捞方法无效的情况下 ,采用了PDC钻头钻磨电缆工艺 ,加快了硬鱼顶的出露速度 ,进而加快了打捞作业进度。经对比使用证明 ,PDC钻头适合潜油电缆的钻磨并能提高钻磨速度。     

双心PDC钻头设计及应用

双心ＰＤＣ钻头可用于钻流动性较强的盐层，膨胀性页岩地层，或用于套管开窗侧钻。也可通过小尺寸井眼。该工具特征是有两个中心轴线。结构采用胎体镶复合片，天然金刚石保径。钻头有三个可换式喷嘴，每排切削刃前有较深的放水道冷却钻头。在沙参４２井应用取得明显效果。     

四川油气田PDC钻头应用新进展

近年来,随着PDC钻头技术的快速发展,特别是针对四川盆地复杂地层岩性条件开展的特殊PDC钻头开发与应用研究取得一系列重大突破,PDC钻头在四川油气田的应用越来越广泛,对钻井提速发挥了非常重要的作用,技术经济效益十分显著.2010年PDC钻头在四川油气田钻井总进尺中的比例已达到56.93％,取代了牙轮钻头长期占据的主导地位,2012年,在四川油气田钻井总进尺中PDC钻头的进尺比已超过70％.     

一种PDC钻头选型新方法研究

介绍了利用剪切强度和单位进尺钻井成本的关系来进行PDC钻头选型的新方法。该方法以一个建成的PDC钻头使用资料库为基础，该数据库包括钻头型号、所钻井段地层的平均剪切强度、单位进尺钻井成本等指标。在选型时，通过所钻区块邻井的测井资料计算出不同井深各间隔点的地层剪切强度，从需要进行钻头选型的井段开始，确定计划钻井段地层剪切强度的平均值。以此平均值为基点，在合理的偏差范围内，从数据库中选择PDC钻头，单位进尺钻井成本最低的PDC钻头为优选结果。     

PDC钻头切削齿失效分析

对PDC钻头失效切削齿进行宏、微观形貌观察,研究其失效原因和失效机理,并提出相应改善措施。结果表明:PDC钻头切削齿的主要失效形式为齿的断裂、磨损和脱落;切削齿失效的主要原因是由于冲击刮削破岩对切削齿造成的损伤和切削齿材料本身的性能较差、两相结合强度不高。可从材料配方、结构设计及制造等方面进行改进。     

泥页岩新型防泥包PDC钻头设计及应用

PDC钻头在泥页岩中钻进时容易出现泥包现象,岩屑粘附于切削齿和刀翼顶面,使切削齿无法有效吃入地层。为此,研究了钻头冠部轮廓、切削结构、刀翼形状和水力结构等对PDC钻头防泥包性能的影响,并设计了新型防泥包PDC钻头。通过对PDC钻头体三维造型进行特殊设计,可以有效解决水眼堵塞、钻头泥包的难题,钢体PDC钻头以其无可比拟的优点应用会越来越广泛。滨深24X1井的现场试验结果表明,新型防泥包PDC钻头具有显著的防泥包性能,机械钻速高,在大港油田泥岩作业中有很高的推广应用价值。     

PDC钻头各向异性指数的计算方法研究

准确预测PDC钻头的各向异性指数能够提高定向钻井井眼轨迹的控制能力。在分析PDC钻头在井底的运动状态并给出其切削面积的计算方法之后,采用直线-双圆弧型钻头剖面设计,建立切削面积与钻速的函数关系式,进而建立了钻头受力与钻速的关系模型。验证试验结果表明各向异性指数的计算值与试验值相符合。分析了钻头结构对各向异性指数的影响规律,指出当钻头剖面形状是浅内锥短外锥时,各向异性指数最大;钻头的保径长度越长,各向异性指数越小。     

修复式PDC钻头降低钻井综合成本的应用

软到中等硬度地层使用PDC钻头，具有机械钻速高、进尺多、寿命长、降低劳动强度等优点，同时可以大大缩短建井周期，提高钻井综合经济效益。但由于PDC钻头的一次性投资较大，如选层选型不合适有较大风险。PDC钻头的可修复性则是进一步降低钻井综合成本的有效途径。通过在新疆塔河油田PDC钻头使用后再修复使用的实践，证明修复的PDC钻头与新钻头一样可取得较好的技术指标，获得显著的经济和社会效益。     

PDC钻头扭矩控制技术分析

PDC钻头在钻遇硬地层时,扭矩波动较大、蹩跳钻现象严重,产生的剧烈振动载荷大幅降低了钻头的使用寿命,并降低了机械钻速。通过对国外先进PDC钻头扭矩控制技术的分析,提出了国内同类技术研究的建议。     

PDC钻头粘滑振动机理分析

建立扭转摆理论分析模型及钻头的运动方程,分析钻头粘滑振动的边界条件,研究钻头的运动形式及粘滑振动机理与影响因素。结果表明:钻头切削岩石时主动扭矩的循环积聚与释放以及钻柱与井壁的摩擦是引起粘滑振动的主要原因;钻头不稳定的受力是造成PDC钻头失效的主要原因。粘滑振动与钻井参数、地层特性、钻具参数及钻井液性能等有关,调整钻井参数,或使用水力加压器、扭转冲击器等工具可以减少振动。     

PDC钻头布齿计算方法的研究现状及发展

PDC钻头布齿计算是为了确定钻头上各个切削齿在空间中的坐标位置。针对同一优化目标不同的计算方法得出的切削齿位置差别很大,设计出的PDC钻头性能也会截然不同。以近年来国内外PDC钻头布齿设计研究的文献为基础,论述了PDC钻头3原则布齿和力平衡布齿的最新进展,提出了研究中存在的问题。经分析知,PDC钻头布齿设计的计算方法大多以经典3原则为基础,且以等体积为布齿原则进行计算的研究较多;力平衡布齿是PDC钻头稳定性设计的核心,但由于对切削载荷模型研究的限制,其结果与实际差距较大。PDC钻头布齿设计计算方法的研究仍处于对计算模型简化的阶段,随着PDC钻头个性化设计的提出,针对不同钻头性能与要求,综合考虑整个钻井因素进行布齿是今后PDC钻头设计研究的重点。     

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。      

PDC钻头钻进影响因素分析

运用多元分析的方法,结合实钻资料对PDC钻头钻进过程进行了全面系统的分析,得到多因素相互作用下各因素对钻进过程的影响程度,对于指导现场施工具有一定价值。