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淺談PDC鉆頭的使用,1,摘要：隨著鉆井工藝的不斷完善和鉆井技術的不斷更新，優(yōu)質高效成為石油鉆井的主旋律。近年來，大量的技術進步使PDC鉆頭在鉆頭市場上占有重要份額，而且其份額還在不斷增長,PDC鉆頭使用逐漸普及.因此，PDC鉆頭的合理使用，將成為提高鉆速、降低成本、增加效益的重要環(huán)節(jié)。,2,關鍵詞：PDC鉆頭 優(yōu)選 使用,3,今年，我們選擇了PDC鉆頭及復合定向鉆井技術。通過使用我們認為：PDC鉆頭的優(yōu)點很多。PDC鉆頭機械轉速高，耐磨性非常強， 壽命長， 極大的提高了鉆井時效； 鉆進時鉆壓小，不容易井斜且降低鉆具事故， 提高鉆具的使用壽命等。,4,一.PDC鉆頭的技術優(yōu)點,5,首先是采用了抗研磨性和抗沖擊性更好的人造金剛石材料；其次是聚晶金剛石薄片與碳化鎢圓片接觸面的幾何形狀也更合理；最后是PDC鉆頭的熱穩(wěn)定性很好，熱穩(wěn)定極限可以達到1150℃。PDC鉆頭的破巖機理就是剪切。剪切作用在破巖時起主要作用。,6,二.PDC鉆頭的優(yōu)選,7,選擇PDC鉆頭主要取決于所鉆巖層的特性，還有如鉆進能力（鉆速）、水馬力、導向能力和耐磨性等。PDC鉆頭主要應用于軟至中硬地層的鉆進，鉆頭鉆井過程中會產(chǎn)生大量的巖屑。水力能量對于鉆頭的清洗和冷卻是必不可少的，水力能量的利用效率是影響鉆頭機械鉆速的最重要因素之一。鉆頭與地層作用的結構分為3部分：切削結構，主動保徑和被動保徑。PDC鉆頭的鉆進能力無疑是影響鉆井成本最重要的因素。,8,PDC鉆頭切削件的特性、后耙角、切削件排布、切削件的數(shù)量和尺寸是影響鉆頭鉆進能力的主要參數(shù)。通常，減小切削件的后耙角可以提高鉆速，但切削件的抗沖擊能力下降?？箟簭姸?、研磨性和孔隙壓力是影響選擇鉆頭的主要因素?？傊鶕?jù)所鉆地層和鉆井條件選擇切削件的數(shù)量和尺寸。,9,三.合理的使用PDC鉆頭可降低費用，節(jié)約成本,10,我隊使用的PDC是勝利產(chǎn)的五刀翼φ222.3P5263MF鉆頭，噴嘴直徑10*10*10*10*10*11。在桐31-26井中，使用地層為環(huán)河至洛河，由于經(jīng)驗不足致使機械鉆速為21.5米/小時，在桐30-24井，使用PDC鉆頭復合鉆進，使用地層為環(huán)河至洛河，機械鉆速為41.39米/小時。但在莊74-29井組中，莊74-29井，使用PDC鉆頭常規(guī)鉆進，機械鉆速為33.91米/小時，莊75-30井使用PDC鉆頭復合鉆進，機械鉆速為31.92米/小時。,11,只要運用合理的鉆井參數(shù)及良好的鉆井液，常規(guī)鉆進并不比復合鉆進機械鉆速低，而且還可以降低螺桿費用，節(jié)約成本。,12,在莊77-31井中，二開后直井段，使用PDC鉆頭鉆進，進入洛河底界后，密切注意鉆時變化，如果發(fā)現(xiàn)鉆時一旦變慢或有嚴重連續(xù)蹩跳現(xiàn)象，則立即起鉆，最后PDC鉆頭正常穿過安定、直羅,進入延安；在直羅地層鉆時為1-2米/分種，在延安地層鉆時為2-3米/分鐘，在以往使用三牙輪鉆頭，延安地層鉆時為5-7分鐘。使用PDC鉆頭使得鉆井周期為8天9小時，使我隊的鉆井周期明顯縮短。PDC鉆頭的使用獲得了成功，,13,可以由表1和表2看出PDC鉆頭的機械鉆速高于普通三牙輪鉆頭，使用壽命長，使用井段長，避免中途起下鉆換鉆頭，節(jié)約了時效；目前我隊的這只PDC鉆頭共使用6口井，總進尺4327米, 目前鉆頭新度75%，還可以繼續(xù)使用。,14,PDC鉆頭使用鉆頭使用統(tǒng)計表（表1） 井號 井深 進尺（米） 純鉆時間（時） 機械鉆速 對應地層 鉆壓（KN） 鉆速 （轉/分） 排量（L） 泵壓（MPa） 桐30-26 162-491 329 15:30 21.22 環(huán)河 70 60 30 5.5 491-760 269 15:30 17.35 華池 70 60 30 6 桐30-26A 158-580 422 15:30 27.22 環(huán)河 40 60 30 7.5 580-770 190 8:00 23.75 華池 40 復合 30 7.5 770-950 180 8:00 22.5 洛河 50 復合 30 7.5 桐30-24 157-570 413 8:30 48.59 環(huán)河 40 復合 30 8 570-810 240 8:00 30 華池 40 復合 30 8 莊74-29 250-450 200 6:00 33.33 環(huán)河 80 60 30 6.5 450-640 190 5:30 34.54 華池 80 60 30 6.5 莊75-30 241-440 199 6:00 33.16 環(huán)河 50 復合 30 7.5 440-640 200 6:30 30.77 華池 50 復合 30 7.5 640-965 325 13:00 25 洛河 50 復合 30 7.5 莊77-31 257-450 193 8:00 24.12 環(huán)河 80 60 30 5.5 450-650 200 8:30 23.53 華池 100 60 30 5.5 650-950 300 10:30 28.57 洛河 80 60 30 5.5 950-1060 110 6:00 18.33 安定 100 60 30 5.5 1060-1290 230 8:30 27.05 直羅 100 60 30 5.5 1290-1427 137 6:30 21.07 延安 100 60 30 5.5,15,三牙輪鉆頭使用統(tǒng)計表（表2） 井號 鉆頭類型 井深 進尺（米） 純鉆時間（時） 機械鉆速 對應地層 鉆壓（KN） 鉆速 （轉/分） 排量（L） 泵壓（MPa） 西37-028 SHT22R 284-1100 816 34:00 24 環(huán)河、華池、洛河 150 60 30 7 西38-028 SKH447G 288-750 462 17:30 26.4 環(huán)河、華池 150 60 30 7 SKH447G 862-1611 701 42:00 16.69 洛河、安定、直羅 180 60 30 7.5 西31-021 SKH447G 218-1220 1002 60:00 16.7 環(huán)河、華池、洛河、安定、直羅 170 60 30 6 西29-023 SKH447G 219-1050 831 33:00 25.18 環(huán)河、華池、洛河 150 60 30 6 SKH447G 1170-1509 339 16:00 21.6 安定、直羅 150 60 30 6 西29-024 SKH447G 214-938 724 33:30 21.61 環(huán)河、華池、洛河 150 60 30 6 CQB517 998-1770 772 57:00 13.54 安定、直羅 200 60 30 7 西30-022 SKH447G 216-1130 914 49:30 18.46 環(huán)河、華池、洛河 150 60 30 7 SKH447G 1170-1412 242 11:00 22 安定、直羅 200 60 30 7 西31-022 CQA517 224-790 566 35:00 16.17 環(huán)河、華池 180 60 30 7,16,四. 使用 PDC鉆頭應注意以下幾點,17,,1．在鉆頭接近井底時將泵的排量開到最大，而后啟動轉盤，將轉速控制在30～60rpm。緩慢下鉆直至鉆頭接觸井底。,18,,2．新的井底形成后，就可以平緩、均勻地增加鉆壓直至達到正常鉆進時的鉆壓水平。對于極軟地層，該鉆壓與起始鉆壓非常接近。對于較硬的地層，鉆頭磨合形成新井底將花費較長的時間，最終的正常工作鉆壓也較高。最佳的鉆壓值應該是：當鉆壓達到此值后，鉆頭的機械鉆速ROP不再隨著鉆壓新的增加而增加，或鉆頭扭矩已達到極限扭矩值。,19,,3.鉆頭的最佳轉速應該是：當轉速達到此值后，鉆頭的機械鉆速ROP不再隨著轉速新的增加而增加，或鉆頭扭矩已達到極限扭矩值。通常情況下，鉆頭在較軟的巖石中鉆進時的機械鉆速ROP對轉速的變化更加敏感。對于較硬、研磨性較強的地層，高的鉆頭轉速易導致切削齒提前磨損失效。因此，及時監(jiān)測鉆頭鉆速ROP隨轉速RPM的變化情況是很重要的，這樣我們可以在最低的轉速下達到預期的機械鉆速。,20,,4．當鉆遇巖性變化的地層時，應連續(xù)監(jiān)測和調整鉆壓和轉速，以達到最優(yōu)的鉆頭壽命和鉆進速度。,21,,5.接單根：接單根時不宜直接將鉆頭提離井底，而應先使鉆壓自然釋放。這對于減少PDC切削齒的熱沖擊是很有效的，尤其是在鉆進較硬巖層時。接單根完成后，鉆頭重新入井，鉆井泵恢復全排量，轉速和鉆壓應平緩地逐漸增加至正常值。,22,謝謝大家 !,謝謝大家 !,23,人有了知識，就會具備各種分析能力， 明辨是非的能力。 所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀， 古人說“書中自有黃金屋。 ”通過閱讀科技書籍，我們能豐富知識， 培養(yǎng)邏輯思維能力； 通過閱讀文學作品，我們能提高文學鑒賞水平， 培養(yǎng)文學情趣； 通過閱讀報刊，我們能增長見識，擴大自己的知識面。 有許多書籍還能培養(yǎng)我們的道德情操， 給我們巨大的精神力量， 鼓舞我們前進。,24,25,