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具有独立缓冲结构的PDC—牙轮复合钻头研制
被引量：
1
1
作者
杨迎新
牛世伟
+4 位作者
陈炼
李枝林
任海涛
姚建林
杨燕
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期96-104,共9页
油气勘探开发过程中,难钻地层钻井效率低、钻头寿命短是影响深井、超深井钻井周期和成本的瓶颈问题。钻头工作过程中切削结构轮流与井壁接触而产生的多边形效应是导致钻头不稳定工作、切削齿冲击失效的主要因素。为提高钻头工作稳定性,...
油气勘探开发过程中,难钻地层钻井效率低、钻头寿命短是影响深井、超深井钻井周期和成本的瓶颈问题。钻头工作过程中切削结构轮流与井壁接触而产生的多边形效应是导致钻头不稳定工作、切削齿冲击失效的主要因素。为提高钻头工作稳定性,提出了具有独立缓冲结构的PDC—牙轮复合钻头新结构,并针对四川盆地茅口组Ø311.2 mm井段常规PDC钻头冲击失效严重的问题,设计了3+3+3型(3个主刀翼、3个牙轮以及3个独立缓冲刀翼)的独立缓冲结构复合钻头,开展了全尺寸钻头室内钻进对比实验,并在川渝页岩气区块茅口组—栖霞组地层进行了实钻应用。研究结果表明:①独立缓冲结构复合钻头在常规复合钻头的牙轮切削结构和固定切削结构之间的空隙部位增设独立缓冲刀翼,有效缓解了多边形效应,对PDC齿形成很好的缓冲保护,同时分担了过大的钻压,限制了切削齿吃入深度,进而防止了钻头产生粘滑振动;②独立缓冲结构复合钻头钻压和扭矩波动小,扭矩为PDC钻头的1/5;③独立缓冲结构复合钻头取得了单只钻头进尺170 m的记录,比邻井同层位单只PDC钻头最高进尺提高了73.5%。结论认为,独立缓冲刀翼对提高钻头的稳定性起到了关键作用,不仅提高了钻头寿命,而且有效提高了复杂难钻地层及复杂结构井的综合钻井时效,有效降低了油气勘探开发成本。
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关键词
复合
钻头
独立缓冲
多边形效应
钻头稳定性
钻井提速
硬地层
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职称材料
珠江口盆地番禺地区PDC钻头个性化设计
2
作者
陈来军
贺培
+1 位作者
吴凤宇
杜建华
《西部探矿工程》
CAS
2016年第11期96-98,共3页
番禺地区是珠江口盆地油气勘探开发重点区域。在分析番禺地区地层特征的基础上,结合现场实际情况,研究发现影响番禺地区PDC钻头机械钻速的主要因素是钻头稳定性、井斜角、泥质含量、钻头磨损、岩石胶结物和胶结类型。针对存在的问题,设...
番禺地区是珠江口盆地油气勘探开发重点区域。在分析番禺地区地层特征的基础上,结合现场实际情况,研究发现影响番禺地区PDC钻头机械钻速的主要因素是钻头稳定性、井斜角、泥质含量、钻头磨损、岩石胶结物和胶结类型。针对存在的问题,设计了一款12-1/4″PDC钻头,采用6刀翼、双排齿结构,刀翼周向位置角0°、59.2°、120.8°、179.2°、239.7°、301.3°。9喷嘴结构,中心喷嘴直径12.70mm、喷射角18°。外围喷嘴直径9.53mm、喷射角30°。模拟研究表明不会出现应力集中失效,强度满足安全性。井底流场满足排屑、辅助破岩需要。
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关键词
番禺地区
PDC
钻头
设计
PDC
钻头稳定性
刀翼
喷嘴
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职称材料
题名
具有独立缓冲结构的PDC—牙轮复合钻头研制
被引量：
1
1
作者
杨迎新
牛世伟
陈炼
李枝林
任海涛
姚建林
杨燕
机构
西南石油大学机电工程学院
四川钻井破岩与钻头工程技术研究中心
中国石油集团川庆钻探工程有限公司
宜宾学院国际应用技术学部
出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期96-104,共9页
基金
中国石油—西南石油大学创新联合体科技合作项目“深井/超深井/水平井安全高效建井关键基础理论与技术研究”(编号:2020CX040301)
四川省自然科学基金项目“滚压—刮切复合作用下页岩破碎机理及复合钻头工作特性研究”(编号:2022NSFSC0265)。
文摘
油气勘探开发过程中,难钻地层钻井效率低、钻头寿命短是影响深井、超深井钻井周期和成本的瓶颈问题。钻头工作过程中切削结构轮流与井壁接触而产生的多边形效应是导致钻头不稳定工作、切削齿冲击失效的主要因素。为提高钻头工作稳定性,提出了具有独立缓冲结构的PDC—牙轮复合钻头新结构,并针对四川盆地茅口组Ø311.2 mm井段常规PDC钻头冲击失效严重的问题,设计了3+3+3型(3个主刀翼、3个牙轮以及3个独立缓冲刀翼)的独立缓冲结构复合钻头,开展了全尺寸钻头室内钻进对比实验,并在川渝页岩气区块茅口组—栖霞组地层进行了实钻应用。研究结果表明:①独立缓冲结构复合钻头在常规复合钻头的牙轮切削结构和固定切削结构之间的空隙部位增设独立缓冲刀翼,有效缓解了多边形效应,对PDC齿形成很好的缓冲保护,同时分担了过大的钻压,限制了切削齿吃入深度,进而防止了钻头产生粘滑振动;②独立缓冲结构复合钻头钻压和扭矩波动小,扭矩为PDC钻头的1/5;③独立缓冲结构复合钻头取得了单只钻头进尺170 m的记录,比邻井同层位单只PDC钻头最高进尺提高了73.5%。结论认为,独立缓冲刀翼对提高钻头的稳定性起到了关键作用,不仅提高了钻头寿命,而且有效提高了复杂难钻地层及复杂结构井的综合钻井时效,有效降低了油气勘探开发成本。
关键词
复合
钻头
独立缓冲
多边形效应
钻头稳定性
钻井提速
硬地层
Keywords
Hybrid bit
Independent buffer structure
Polygon effect
Drill bit stability
ROP improvement
Hard-to-be-drilled strata
分类号
TE921 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
珠江口盆地番禺地区PDC钻头个性化设计
2
作者
陈来军
贺培
吴凤宇
杜建华
机构
中石油西部钻探国际钻井公司
国土资源部页岩气资源勘查重点实验室<重庆地质矿产研究院>
重庆市页岩气资源与勘查工程技术研究中心<重庆地质矿产研究院>
油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学
出处
《西部探矿工程》
CAS
2016年第11期96-98,共3页
文摘
番禺地区是珠江口盆地油气勘探开发重点区域。在分析番禺地区地层特征的基础上,结合现场实际情况,研究发现影响番禺地区PDC钻头机械钻速的主要因素是钻头稳定性、井斜角、泥质含量、钻头磨损、岩石胶结物和胶结类型。针对存在的问题,设计了一款12-1/4″PDC钻头,采用6刀翼、双排齿结构,刀翼周向位置角0°、59.2°、120.8°、179.2°、239.7°、301.3°。9喷嘴结构,中心喷嘴直径12.70mm、喷射角18°。外围喷嘴直径9.53mm、喷射角30°。模拟研究表明不会出现应力集中失效,强度满足安全性。井底流场满足排屑、辅助破岩需要。
关键词
番禺地区
PDC
钻头
设计
PDC
钻头稳定性
刀翼
喷嘴
分类号
TE2 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
具有独立缓冲结构的PDC—牙轮复合钻头研制
杨迎新
牛世伟
陈炼
李枝林
任海涛
姚建林
杨燕
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
2
珠江口盆地番禺地区PDC钻头个性化设计
陈来军
贺培
吴凤宇
杜建华
《西部探矿工程》
CAS
2016
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