切削-犁削混合钻头设计及现场应用

为解决常规PDC钻头在非均质硬地层使用寿命短、机械钻速低的问题,设计并加工了一种切削-犁削混合钻头。新型钻头以PDC复合片作为主要工作元件,以锥形PDC齿作为次要工作元件,形成混合切削结构,具有切削和犁削双重破岩作用,提高了PDC钻头在非均质性硬地层中的抗冲击性能和破岩效率。现场试验表明,切削-犁削混合钻头机械钻速对比常规PDC钻头提高了57.6%,钻头进尺对比常规PDC钻头提高了91.6%,取得了非常好的使用效果。新型PDC钻头具有机械钻速高、寿命长、进尺多等特点,对加快油田勘探开发速度、降低钻井成本有积极的意义。

大切削具钻头回转钻进的分析

根据刃具斜切入破岩的一些试验研究成果，分析了大切削具钻头的钻进过程，推导出了大切削具钻头进行回转钻进的机械钻速公式。

基于犁切破岩的锥形金刚石切削齿钻头及其应用

PDC钻头有着较高的钻进效率,但在非均质硬地层中应用时却存在寿命短、机械钻速低的问题。研究具有较高抗冲击强度和耐磨性的新型钻头来解决硬地层破岩效率,是当前国内外钻头厂商的一个研究热点。为此,在分析锥形切削齿破岩原理及其优势基础上,详细介绍了近年研发的一种具有犁削破岩和剪切破岩双重切削作用的最新圆锥形金刚石元件CDE切削齿钻头。实钻试验表明,这种复合式锥形齿PDC钻头能够在极具挑战性的地层条件下延长钻进深度,提高机械钻速,极大地提高交互夹层、含燧石硬质研磨性地层、火山岩地层、地热井甚至有些认为采用PDC钻头无法钻进的地层中的钻进效率。

混合型PDC切削齿钻头在吉林油田深井中的应用

分析吉林油田深井地层特点、岩石可钻性和前期钻头磨损,设计斧式齿、犀牛齿、奔驰齿、平面齿和锥形齿等混合型PDC切削齿钻头。提高钻头在强冲击性和高研磨性地层中钻进的机械钻速和整体使用寿命,为油田深井硬地层中的高效开发提供技术支撑。

国际油气井钻头进展概述(四)——PDC钻头发展进程及当今态势(下)

近年来,非平面PDC切削齿,如浅凹面PDC齿、Stinger毒牙中心锥形齿、Stinger毒牙刀翼锥形齿、Axe Blade斧式脊形PDC齿和Stay Cool保持冷却PDC齿等制造的钻头,逐步在油气钻井中得到有效的应用。这些钻头能够以较高的钻进效率和工作寿命钻进某些硬岩和研磨性地层。为了满足水平钻井,特别在页岩气水平井中能够强力排除岩屑,并具有优良的钻井导向性能,国际著名公司推出了许多新型钻头,如ONXYⅡ矛式PDC钻头、Seeker导向PDC钻头、Counter Force反力PDC钻头、Speed快速PDC钻头等用于当代油气钻井,取得了良好的效果。文章还介绍了Defyer DPA套管钻头与Cutt Pro PDC防剪切保护帽。提出了以下建议:继续深入研究PDC钻头,以提高其性能,更好地满足油气钻井的要求;组合化钻头是油气钻头发展的重要趋势;比金刚石性能更好的钻头切削材料有可能今后发现或合成,可用于制作更佳钻井钻头;我国钻头企业需重组和发展状大;各种钻头技术创新应该加强。

PDC钻头钻井时对录井的影响及处理方法探讨

文章叙述了PDC钻头的特点及对录井的影响 ,在使用PDC钻头钻井时的油气荧光录井法 ,油气色谱录井法以及定量、定性二种色谱仪在油气录井中的使用区别 ,特殊的岩屑录井法 :除利用钻时归位岩性外 ,着重讲述了钻井参数中的钻压参数、扭矩、顶驱转速、以及气测分析值与岩性的关系 ,同时借助显微镜综合判断岩性的方法。

PDC钻头谐振破岩模拟及室内试验研究

近年来油田开发的重点已经由浅层逐渐向深层、超深层转移,随着钻井深度的增加,钻井难度也逐渐变大。为了解决钻深井时机械钻速慢、钻头失效快等问题,对谐振破岩技术展开了研究,建立了PDC单齿切削的离散元模型,为PDC齿分别添加不同频率的简谐振动,模拟钻头在不同频率的简谐振动下的破岩效果,结合简谐振动下PDC钻头室内破岩试验,试验结果验证了模型模拟结果的准确性,将离散元模拟和室内试验结合,验证了谐振破岩的可行性,为深部地层的钻井提速工具设计提供了新的理论支持。

近期美国钻头技术应用发展综述

详细介绍了美国14家知名钻头制造公司近期所推出的新型钻头产品，这些产品集中体现了近期美国钻头技术的综合发展状况，对推动我国油用钻头产品的研发和制造有极具价值的参考作用。

柔性短节对推靠式旋转导向底部钻具组合造斜能力的影响分析

推靠式旋转导向底部钻具组合(RSBHA)中普遍带有柔性短节结构。为准确认识柔性短节对推靠式RSBHA造斜特性的影响,进而优化柔性短节以提高推靠式RSBHA造斜能力,文章通过建立推靠式RSBHA纵横弯曲梁力学分析模型,考虑钻头的切削各项异性,给出了RSBHA造斜率预测方法,分析了柔性短节位置及长度对于推靠式旋转导向双稳定器BHA造斜能力的影响规律。结果表明,相较于无柔性短节的RSBHA,柔性短节置于下稳定器之后可以提高RSBHA的造斜能力,距下稳定器位置越近,RSBHA造斜能力越强;稳定器间距不变时,随柔性短节长度增加,RSBHA造斜能力先增加后有所降低,存在一个最优柔性短节长度使造斜能力达到最大;随着两稳定器间距的扩大,最优柔性短节长度随之增加,并与两稳定器间距呈线性变化关系;而最优柔性短节长度在不同钻压、翼肋导向力条件下保持不变。

基于LS-DYNA的瓦斯预抽钻孔煤岩破碎规律有限元显示动力学数值分析

针对在实验室内进行PDC钻头破煤钻进实验周期长、成本高的问题,研究了ZDY-750型煤矿用液压动力钻机配套钻机具Φ94型PDC切削钻头破煤钻进过程;确定了具有动力现象或突出风险的松软煤层煤岩破坏准则;建立了基于LS-DYNA的PDC切削钻头破煤钻进显示动力学有限元模型;并经LS-REPOST分析计算,得到了钻进过程中PDC切削钻头所受阻力变化及煤岩破碎规律,实现了钻头破煤钻进过程的可视化。为进一步优化PDC钻头参数,提高成孔质量,降低瓦斯灾害发生率提供了理论依据。

大直径削扩支盘一次成桩施工关键技术

提出一种旋挖钻机与切削钻头相结合的削扩支盘桩施工技术,结合具体的工程实例对削扩支盘桩施工的工艺原理和技术要点进行了介绍,将削扩支盘桩与常规的挤扩支盘桩成桩的原理进行了对比,对切削钻头的构造及削扩支盘桩施工过程中质量控制进行说明,进一步阐述削扩支盘桩的施工速度和施工质量优越性。