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钻头

钻头行业案例

更新时间  2021-11-05 11:04:53 阅读 131

SKH55是日本JIS标准高速钢号, 具有耐磨耗,耐烧结,高耐压性高速钢. 使用硬度≥64HRC,SKH-55生产的钻头硬度高,可达63HRC,热硬性好,高温硬度高,容易磨削!

在钻井过程中钻头是破碎岩石的主要工具,井眼是由钻头破碎岩石而形成的。一个井眼形成得好坏,所用时间的长短,除与所钻地层岩石的特性和钻头本身的性能有关外,更与钻头和地层之间的相互匹配程度有关 。钻头的合理选型对提高钻进速度、降低钻井综合成本起着重要作用。

钻头是进行石油钻井工作的重要工具之一,钻头是否适应岩石性质及其质量的好坏,在选用钻井工艺方面起着非常重要的作用,特别是对钻井质量、钻探速度、钻井成本方面产生着巨大的影响,PDC钻头是当今石油和天然气勘探开发行业广泛使用的一种破岩工具,它有效地提高了机械钻具,缩短了钻井周期

钻速影响因素

1)地层沉积年代远,地层硬度高、不均质,部分层段研磨性高。
燧石结核
厚度在500m以上的自流井组,泥页岩,砂岩互层,砂泥岩致密,硬度高,须家河段为泥岩夹石英砂岩,硅质胶结,岩石硬度达7级;二叠系阳新统地层岩石可钻性级值为4.7~7.5,岩石软硬变化大,因高围压作用,二叠系灰岩硬度高出三叠系3倍以上,且央带燧石结核,煤及黄铁矿   。
2)井眼不稳定。
井眼
川东高陡构造井的上部沙溪庙组一珍珠冲组地层(井深0~2500m),岩性主要是砂,泥、页岩互层。由于岩石水敏性强以及高陡构造的地应力联合作用,使井眼很容易失稳,井壁严重坍塌。为了平衡垮塌而提高钻井液密度,导致机械钻速大幅降低,如天东26井在沙溪庙组、自流井组地层钻井中钻井液密度提至1.35~1.63g/cm3,由高液柱压力产生的“压持效应”使机械钻速降至0.96m/h;二叠系的龙潭组、梁山组也极易垮塌。
3)地层倾角大,地层倾角8~55°,最高达85°,容易发生地层自然造斜。
为了控制井斜往往采取轻压吊打的措施,从而大大降低了钻井速度。
4)地层压力系统复杂,从负压到异常高压相互交错,具有纵向上压力系统的多样性和横向上压力系统相对独立性。
井喷
碳酸盐岩气藏有裂缝性、孔隙性和裂缝一孔隙性3类产层。孔隙性气藏压力规律性较清楚,基本表现为常压,能实现平衡钻井,如川东石炭系、长兴生物礁等。而裂缝性气层压力依赖于地质运动的强弱及岩石本身的强度·规律性差,很难预测。钻井时按有裂缝存在而采用高密度钻井液钻进。导致过平衡影响机械钻速,但采用低密度钻井液快速强钻,突遇裂缝井喷的风险很大。阳新组、长兴组两个高压产层,由于压力梯度高,岩石硬度大,并且地层深度深,钻井液密度通常为1.50g/cm3;(云安6井最高压力梯度达2.45MPa/hm,钻井液密度2.41g/cm3),致使钻速长期徘徊在1.00m/h左右。
5)大尺寸井眼长。
岩屑
川东地区大于 311.Imm井眼的井段约占总进尺的1/2~3/4,由于井斜因素导致钻压加不上。 in头钻压一般只能加到120~180kN,转速一般为60r/min。大尺寸井眼钻头破岩体积大,如 in钻头的破岩体积为8Min钻头破岩体积的4.24倍, in钻头的破岩体积为 in钻头的2.08倍。显然钻头在井底的机械破岩能量严重不足,牙齿很难吃入地层.破岩方式主要以研磨为主,而不是体积破碎,导致钻头破岩效率很低。由于井眼尺寸大、井深,实际环空返速在0.8m/s以下,水力能量也严重不足,导致井底清洗效果差,岩屑重复破碎;同时,深井钻井经验表明,随着大尺寸井段的加深.牙轮钻头的蹩跳现象尤为突出,钻头在井底的有效钻进时间不到50%,也严重影响了机械钻速的提高 。


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