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吉林油田成功研發(fā)PDC個性鉆頭

2016年11月23日 10:19:50人氣:3059來源:北京中凱盈創(chuàng)石油設(shè)備有限公司

中國石油網(wǎng)消息 (記者王珊珊 通訊員鄭敬霏)9月6日,記者從吉林油田鉆井工藝研究院獲悉,由吉林油田自主研發(fā)的PDC鉆頭STS635RS,于8月下旬在讓80區(qū)塊查28-19井進(jìn)行試驗,收到良好效果。單支鉆頭進(jìn)尺由去年的157米增加至457米,平均鉆速達(dá)到每小時5.71米,鉆井周期縮短20%。個性化鉆頭的試驗成功為乾安地區(qū)致密油鉆井提速提供良好的。

  早在去年3月,科研人員便針對乾246致密油區(qū)塊開展個性化鉆頭攻關(guān),這個區(qū)塊屬于中硬地層,井深均在3000米以上,水平段長,單支鉆頭進(jìn)尺少。

  科研人員經(jīng)過大量現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn),水平段提速的關(guān)鍵在于如何有效保證鉆壓傳遞和水力排屑。進(jìn)行大量比對和細(xì)節(jié)改進(jìn)后,他們提出將原來鉆頭的5刀翼16毫米齒改為4刀翼19毫米齒。

 

  改進(jìn)后,增加了鉆頭的排屑槽寬度,4刀翼使巖屑能得到更好地返排,防止鉆頭重復(fù)研磨巖屑,提高鉆井速度。采用19毫米切削齒能夠增加鉆頭的吃入深度,從而增強(qiáng)攻擊性。增加鉆頭復(fù)合片硬度后,可以防止鉆頭崩齒。減小內(nèi)錐齒的切削角度,增加受力程度,減小外錐主切削齒的受力大小,從而延長鉆頭使用壽命。

  去年4月末,改進(jìn)后的鉆頭*次進(jìn)行現(xiàn)場投用。他們選在井況比較復(fù)雜的乾246-22井,試驗?zāi)康膶訛樗蕉?368米至3273米的泉頭組,這個層巖石硬度3至5級,研磨性不高,經(jīng)過4天時間鉆至完鉆井深。與前期相比,單支鉆頭進(jìn)尺提高100%,平均鉆速提高49.83%,提速*。

  這支鉆頭的成功投用,拉開了乾246致密油區(qū)塊鉆井提速的序幕。初戰(zhàn)告捷后,科研人員馬上針對地層致密、堅硬、可鉆性差的讓70、讓80致密油區(qū)塊展開攻關(guān)。

  讓70區(qū)塊地層屬于鈣質(zhì)膠結(jié)地層,硬度較乾246區(qū)塊更高,二開2100米左右井段,鉆速僅為每小時4米,使用鉆頭12支,不但增加了起下鉆時間,而且嚴(yán)重影響鉆井速度。根據(jù)這個地層特點,科研人員把提速的關(guān)鍵放在延長鉆頭使用壽命的個性設(shè)計上。

  采用重復(fù)布齒結(jié)構(gòu)的鉆頭,實現(xiàn)鉆井提速。以往鉆頭采用單一布齒,一個圓周上只有一顆切削齒在切削,重復(fù)布齒鉆頭增加鉆頭布齒密度,從而延長鉆頭使用壽命。選用16毫米切削雙排齒,保證鉆頭的穩(wěn)定性和控制鉆頭切削深度,防止鉆頭崩齒而造成先期破壞。去年10月31日開始,鉆頭在查平10井配合旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向使用,單支鉆頭進(jìn)尺754米,進(jìn)尺是鄰井進(jìn)尺的2.5倍,平均鉆速提高86.7%。且取出鉆頭磨損輕微,能繼續(xù)使用,提速初見成效。

  在前期成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,今年年初,科研人員選取讓80致密油區(qū)塊展開技術(shù)攻關(guān)。他們繼續(xù)優(yōu)化設(shè)計5刀翼雙排齒PDC鉆頭,同時考慮保徑磨損情況,加強(qiáng)保徑,采用進(jìn)口復(fù)合片,優(yōu)化復(fù)合片傾角,提高單支鉆頭進(jìn)尺,優(yōu)化排屑槽,提高巖屑返出能力,降低重復(fù)切削。通過這項技術(shù)實施,以往這個地區(qū)水平段需要5支鉆頭完鉆,目前只需要3支鉆頭,縮短鉆井周期2天。

 

 
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