φ444．5mm牙轮钻头的改型设计

分析了塔北地区上部井段硬塑性地层机械钻速低的原因。针对该地层岩石硬度随井深增加而增加的特点，提出了φ４４４．５ｍｍ牙轮钻头的改型方案，可供设计新型牙轮钻头时参考。     

二次冲压成型钢齿牙轮钻头在复杂地层中的应用

段六拨油田Ф215．9mm井段需要钻穿明化镇组、馆陶组、东营组、沙河街组及孔店组地层，其中馆陶组地层因富含研磨性很强的砾石，对PDC钻头和普通钢齿牙轮钻头的破坏性很大，只能应用镶齿牙轮钻头钻进。该油田通常采取用1～2只普通钢齿牙轮钻头钻穿明化镇地层，然后用1只镶齿牙轮钻头钻穿馆陶组地层的措施，导致应用钻头数量较多、起下钻时间及钻井周期较长。为此，该油田在Nan203 Dir井试验应用了Ф215．9mm TuffCutter^TM新型钢齿钻头TC11，成功地实现了用一只牙轮钻头钻穿明化镇组及馆陶组地层，达到了减少钻头使用数量、缩短起下钻时间及钻井周期、降低钻井成本的目标。     

PDC-牙轮复合钻头在南堡油田大斜度井的应用

南堡油田大斜度井采用PDC钻头或牙轮钻头进行定向钻进时,存在摩阻大、托压严重、扭矩波动大和工具面不易摆放等问题,为解决该问题,应用了将PDC钻头和牙轮钻头优点结合在一起的PDC-牙轮复合钻头,并根据该油田地层的特性,对其进行个性化设计,设计了"2 PDC固定刀翼+2牙轮"和"4 PDC固定刀翼+2牙轮"2种切削结构的PDC-牙轮复合钻头。"2牙轮+2 PDC固定刀翼"复合钻头和"4 PDC固定刀翼+2牙轮"复合钻头分别在NP2-33井和NP5-28井进行了现场试验,在定向钻进过程中均未出现托压现象,工具面稳定,扭矩波动幅度小,造斜性能与牙轮钻头相当,机械钻速与进尺均大幅提高,且返出岩屑粒度大,岩屑分选性好,有利于判别地层岩性和录井。现场试验表明,应用PDC-牙轮复合钻头能解决南堡油田大斜度井定向钻进时托压严重、扭矩波动大和工具面不易摆放等问题,为提高大斜度井定向井段的钻速提供了一种新技术。      

细小岩屑成因实例分析及其对策

针对细小岩屑对岩屑录井造成的不利影响,文章分析了细小岩屑的成因,并以探井Ch7井、Y8井为例,介绍了在三牙轮钻头钻进时出现细小岩屑的情况,认为Ch7井使用三牙轮钻头钻进时出现细小岩屑的原因是地层因素和钻井工程因素综合影响的结果,而Y8井是由转盘转速过高造成的。在地层因素相对不变的前提下,采取改变钻井参数降低转盘转速的对策,可以使岩屑颗粒直径明显变大,从而减小对地质录井的影响。     

小尺寸单牙轮钻头系列

江汉石油钻头股份公司成功地开发出新型小尺寸单牙轮钻头系列产品 ,该系列产品为 O形圈密封、滑动轴承、钢球锁紧的镶齿钻头。根据现场使用情况 ,该系列小尺寸单牙轮钻头不但适用于侧钻钻井 ,而且还适用于中深井直井钻井。在钻井过程中 ,单牙轮钻头的工作扭矩比 PDC钻头在相同钻压和地层条件下要低得多 ,可减少小尺寸钻具胀扣问题 ,从而避免井下事故的发生。单牙轮钻头兼有三牙轮钻头和 PDC钻头的优点 ,同时又弥补了二者的不足。它比三牙轮钻头更适于强度和塑性同时都较大的地层 ,同时也能适用于 PDC钻头难于钻进的硬夹层和其他类型的复…     

细小岩屑成因实例分析及其对策

针对细小岩屑对岩屑录井造成的不利影响，章分析了细小岩屑的成因，并以探井Ch7井、Y8井为例，介绍了在三牙轮钻头钻进里出现细小岩屑的情况，认为Ch7井使用三牙轮钻头钻进时出现细小岩屑的原因是地层因素和钻井工程因素综合影响的结果，而Y8井是由转盘转速过高造成的。在地层因此相对不变的前提下，采取改变钻井参数－－降低转盘转速的对策，可以使岩屑颗粒直径明显变大，从而减小对地质录井的影响。     

一种防卡钻头的研究和应用

钻井过程中发生的卡钻事故,卡点多数在钻具串中直径较大、环空间隙较小的位置,特别是在复杂地层的钻井中,钻头位置是存在卡钻风险最大的一个地方。常规的三牙轮钻头在易坍塌地层中使用时卡钻严重。对常规三牙轮钻头进行了分析改进,通过改变喷嘴位置、增大钻头的过流面积、增加钻头的破岩能力3个方面,实现了防卡的功能。柯21-3井的初期应用以及改进后在柯30P井的应用效果表明,改进后的牙轮钻头在易坍塌地层和煤层中防卡效果较好。     

φ244／.5表层套管脱落的处理及预防

概况Ｘ８０３井３１１１钻头钻遇第四系、剑门关组、蓬莱镇地层，钻至４００ｍ，下入２４４５×８９４ｍｍ表层套管，引鞋座落井深３９７８０ｍ，井直（井斜＜１°）。当二开２１５９三牙轮钻头钻至井深１５３８６０ｍ时，提钻换上新的２１５９三牙轮钻头，...     

?118mm单牙轮钻头在中原油田的应用

单牙轮钻头以切削方式破岩,形成具有网状切削轨迹的井底模式。这种切削方式传递的能量充分、破岩效率高、适合于在深井和超深井中使用;同时,单牙轮钻头的牙轮转速比钻头转速低,可满足动力钻具对钻头高转速的要求。另外,单牙轮钻头对地层岩性具有广泛的适应性,弥补了PDC钻头对地层岩性变化比较敏感的缺限。小尺寸单牙轮钻头在中原油田的应用获得很大成功,平均机械钻速达到1.77m/h,平均井径扩大率达到21.8%,为提高小井眼固井质量创造了有利条件。     

调整井刮刀钻头与牙轮钻头使用特性对比分析

通过１５６口调整井钻井试验，对比分析了刮刀钻头和牙轮钻头的钻进特性、牙齿磨损特性、井底流场特性及钻井效果。结果表明，大庆油田葡萄花组以上地层宜用刮刀钻头钻进，刮刀钻头的平均机械钻速比牙轮钻头的平均机械钻速提高８２％。     

混合钻头在元坝须家河组高研磨性地层的应用

元坝气田主力气藏埋深超过7000m,是中国埋藏最深的海相气田。陆相地层岩性致密、硬度高、非均质性强、机械钻速低,特别是须家河组地层,硬度高、研磨性强、可钻性极差,牙轮钻头磨损速度快、进尺短,PDC钻头难以满足高研磨性的要求,钻头合理选型困难。针对须家河组地层硬度高、砂泥岩交错的地层特点,研制出了KPM系列牙轮-PDC混合钻头,采用3刀翼和3牙轮设计,兼具牙轮和PDC钻头两者的优点。在元坝须家河组应用3井次,较好克服了地层硬度高、软硬交错的影响,进尺和机械钻速均获得大幅提高,为元坝钻井提速探索新的 方向。     

8×1/2"“二合一”钻头和人造金刚石钻头试验初获效果

为了打好井,打快井,根据四川地层的特点,我局组织了以工人为主体的,有领导干部和技术干部参加的三结合硬地层钻头攻关组,研制出适应四川硬地层需要的“二合一”钻头(即楔形硬质合金齿,贮油密封三牙轮钻头)和人造金刚石钻头。8~1/_2″“二     

宽齿牙轮钻头在海相硬塑性地层中的应用

本文从牙轮钻头在硬塑性地层的破岩机理出发,阐述了宽齿牙轮钻头对海相硬塑性地层的适应特点,通过增大牙轮钻头偏移值,采用宽顶楔形齿和加强钻头保径实现了提高牙轮钻头在海相硬塑性地层机械钻速的目的。     

钻头扭转冲击器在元坝10井的试验

针对川东北地区尤其是元坝地区陆相下部地层常规钻井机械钻速低、单只钻头进尺少的难题,在元坝10井进行了“钻头扭转冲击器+PDC钻头”钻井试验,试验井段3233.30～3503.82 m,进尺270.52 m,纯钻时间81.0 h,平均机械钻速3.34 m/h,与同地层牙轮钻头钻进相比机械钻速提高3.04倍,与该井“螺杆+PDC钻头”复合钻进相比机械钻速提高2.59倍,PDC钻头工作寿命延长53 h。试验结果表明,钻头扭转冲击器配合PDC钻头钻井可解决复杂地层钻头寿命不高和机械钻速低的难题,拓宽了PDC钻头的应用范围。介绍了钻头扭转冲击器的技术背景、工作原理、特点和技术参数及在元坝10井的试验情况。      

特种孕镶块加强PDC钻头的研制与试验

为提高PDC钻头在研磨性硬地层中的机械钻速、延长钻头寿命,研制了特种孕镶块加强PDC钻头.该钻头以PDC切削齿为主切削元件,天然金刚石孕镶块为副切削元件,既具有常规PDC钻头破岩效率较高的特点,又具有孕镶金刚石钻头在研磨性硬地层寿命长的特点.在钻头开始工作时,主要为PDC切削齿"犁切"式破岩,当PDC切削齿磨损到一定程度后,天然金刚石开始磨削岩石,形成"犁沟",有助于 PDC切削齿吃入并切削岩石.该钻头在东北金山气田金古 1-1HF 水平井基底花岗岩硬地层进行了现场试验,平均机械钻速达到4.46 m/h,是同井同地层常规PDC钻头机械钻速的1.5倍,是2口邻井同井段牙轮钻头和常规PDC钻头机械钻速的2倍以上,其使用寿命也达到2口邻井同井段牙轮钻头和常规PDC钻头的2倍以上,取得了良好的现场应用效果.特种孕镶块加强PDC钻头的成功研制,为钻进强研磨性硬地层提供了一种新的高效破岩工具.      

牙轮-PDC混合钻头在迪北103井的应用试验

迪北103井是塔里木盆地库车坳陷东部依奇克里克构造带迪北斜坡的一口评价井,据邻井的实钻资料,预计该井在中新统吉迪克组、渐新统苏维依组、古近系库姆格列木群将钻遇砾石含量高、软硬交互频繁、可钻性差的地层,钻头选型困难,无论是牙轮钻头,还是PDC钻头,机械钻速和单只钻头进尺都很低。为此,在迪北103井的444.5mm井眼段尝试应用了牙轮-PDC混合钻头,该新型钻头由3个牙轮、3个PDC切削刀翼和钻头胎体构成,把PDC钻头优越的切削破岩机理及牙轮钻头的冲击破碎机理有机地结合在一起。试验从井深2 524m开始,一趟钻钻至2 866m,进尺342m,平均机械钻速1.70m/h,顺利钻穿吉迪克组—库姆格列木群组的复杂岩性段;与邻井(迪北104井)相同钻进井段相比,迪北103井钻头进尺提高了654%,机械钻速提高了157%,同时该井还刷新了444.5mm牙轮-PDC混合钻头单只进尺世界纪录。该钻头在迪北103井的成功应用为迪北区块钻井提速提供了有益的经验。     

单牙轮钻头的发展前景研究

分析单牙轮钻头的优越性，解决目前钻业面临的问题，方法研究了单牙轮钻头的侧切削特性，单牙轮钻头和弹塑性地层的相互作用及单牙轮钻头的热应力分布，分析了钻头结构，地层岩石特性及钻井工艺参数等因素对单牙轮钻头性能的影响。     

12(1/4)″Z型镶硬质合金齿三牙轮钻头试验初见效果

江汉石油管理局牙轮钻头实验工厂第一次试制的两只12(1/4″)Z型镶硬质合金齿三牙轮钻头(见图),于三月份在某井进行了工业试验。钻进地层为白垩系基岩,属灰质胶结砂岩和砾石,岩性致密,较为坚硬。钻进井段为1775.92～1834.05米。在钻压12吨、转数取Ⅱ挡车、泵压90～100大气压、排量30公升/秒的条件下,两只钻头总进尺58.13米,总钻时56小     

陀螺减振工具与PDC钻头在花岗岩潜山地层的应用

PDC钻头在硬地层中钻进时易发生黏滑振动,导致钻速低、进尺短。采用陀螺减振工具和优化设计PDC钻头的方法减少在花岗岩潜山地层中钻进时的黏滑振动,以延长钻头寿命。陀螺减振工具配合个性化PDC钻头在乍得花岗岩基岩井段630~869 m进行试验,取得进尺239 m、纯钻时间54 h、机械钻速4.44 m/h的良好效果,与邻井3只PDC钻头进尺小于11 m、钻速低于1.23 m/h相比,钻头指标大幅度提高,与邻井43只牙轮钻头相比,平均机械钻速提高97.33%,平均进尺提高54.19%。该技术可在花岗岩潜山水平井、硬地层及软硬交错地层推广应用。     

改制的喷射式牙轮钻头进尺翻番

1977年底,长庆油田矿机研究所在新区中硬地层试验了5只改制的M_1—10R喷射式牙轮钻头,平均进尺562米,最高进尺达到765.91米。与该地区在同地层、同井段钻进的14只普通牙轮钻头相比,进尺提高一倍左右,为实现钻井速度翻番出了力。