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。

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。