运用数学模型优化马达与钻头参数,提高机械钻速

泥浆马达加PDC钻头组合已广泛应用于定向井和水平井的钻井作业,如何运用数学模型优化马达和钻头性能十分重要。定向井、水平井交替采用旋转模式和滑动模式钻进直线段、曲线段和水平段,由于不同规格的马达在最佳流量下具有不同的输出转速和扭矩,因此,不同井段需采用不同规格的马达和钻头。马达和钻头规格、钻头磨损、操作参数以及井眼净化等因素都对机械钻速有很大影响。本文介绍一种优化定向钻井的新方法,对于一个设计井段,新方法运用数学模型进行分析,实现马达与钻头组合的最佳选型,给出一个预钻井段最优化的钻井设计,包括预测的最佳钻压和转数。对于给定的流量,计算出相应的马达压差和机械钻速。新方法的目的在于最大程度地提高预钻井段的机械钻速和钻井效率。