简单介绍PDC钻头水平井中应用出现的问题
对于大井眼PDC,定向过程中PDC钻头剪切齿在一定钻压下,因为井眼面积大,钻具刚性相对较柔下传载荷过程中将产生变化、震惊,钻具产生抖动,造成钻头齿吃入地层的深度不一,造成PDC每一个滚动过程中无法保持平衡,也就是过载,造成了钻压变化,地层给钻具不均的反扭距,这一运动会使钻具会产生反转,反转的快慢与钻压大小成正比,这造成工具面的大幅度的充变化。
  另一方面弯马达,马达输出功率低,不足以克服地层给钻头的反扭矩。造斜的过程实际上是一个向上的爬坡的过程,PDC钻头的侧向齿的部齿,及牙齿分部数目,外椎部齿角度大小及齿直径是也是影响是否能成功定向的枢纽。
3.1为什么摆不住工具面:
  原因是PDC切屑齿无法平均吃入地层,PDC钻头剖面与地层剪切冲击力太大造成反扭力,加之刀冀导角不公道造成。常规做法硬地层的角度要大一些,也就是说增大椎顶与外椎面积与地层更多的接触,否则因为面积小,顶部冲击力大,将造成某一个爬坡刀翼过深切入地层,而产生某一时间上的滞动,产生动载,而其它刀翼还没xx深入,产生打滑,使工具面不不乱。
   PDC切屑齿尺寸较大,造成吃入岩性太深,另一方面外锥剖面角度不应太小太急{zh0}在20°左右,否则钻头冲击力大,造成过载,工具面乱动,另一方面,在外锥上多布齿,由于钻头磨损主要在外锥上,选中弧度的剖面,和地层接触适中,减少钻头冲击力。
  如何公道选择PDC钻头其主要方向,应使用浅内锥PDC钻头,在刀冀选择上应螺旋刀翼与螺旋保径设计技术可以避免和保径段与井壁和井底直接碰撞接触。采用螺旋刀翼与螺旋保径设计的钻头以更加平稳的方式切削地层,钻头保径段与井壁的接触也更加平缓。
  调整好泥浆润滑,支持钻具在小钻压下工作,也是克服摆不上工具面的好的方法。小钻压对应小的马达输出扭矩。M=C1(PDC钻头可钻系数0.1-0.3)*钻压(N)*井眼直径(m),牙轮钻头可钻系数为(0.03-0.05)
  保持刚性,调整好钻具结构,钻井过程中防止钻具由弯曲而造成的变形,使钻头无法接触井底而无进尺的发生。马达本体不乱器尺寸过足将影响钻头有效的进尺,由其有大井斜时因为钻具受压,过小的环空间隙影响井岩屑的上返,其下部有部门沉积,加大了滑动钻进时的机械效率,产生较的摩擦阻力。而过小的间隙将影响钻具的增斜能力。
  减少拖压应要选择PDC钻头有短的保径并且有一定螺旋角度,与整个刀翼错开一定角度,保证保径部位不影响钻头齿切入地层,不能与其成为一条线的部局,从多角度更多接触地层减少对地层的磨摩,及冲击。
  选择高功率的马达,高钻速的马达。为什么在215.9mm井眼摆工具面相对轻易,一方面接触面积小地层产生的扭距小,加一方面主要是相对小尺寸的马达(172mm)马达钻速较高一般达180转/分- 200转/分以上,高钻速小钻压更适合PDC钻头,而大井眼311mm在我油田硬地层不易摆工具的原因,就是由于我们使用的马达244mm钻速只有80-110转/分之间,没有产生高钻速,高流速,形成的井眼高部位的高速流区携带岩屑不足,井眼清洁较差在相对钻压下,因为钻速低,司钻为加快钻进只有增加钻压,则地层反扭距增大,假如大于马达产生的扭距,而使马达反转,工具面乱跑。
钻速方程R=Lp* nb* N
(LP 每个单元有效吃入   nb 有效的翼数     N转速)
  钻头侧面的流道槽要进可能更大的截流面积,并且有一定的引导槽道,让破碎岩石由引导槽道,按一定方向引导而不影响钻头破碎更多的岩石,假如没有好引导槽道,被{dy}次破碎的岩屑,上返不及时,会在钻头下部沉积,钻头将重复破碎,造成所谓托压。而好的钻头引导槽道就如一个传送带。
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