pdc钻头深井定向技术探讨

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1、PDC钻头深井定向技术探讨主题词：PDC钻头定向复合钻进机械钻速目前，牙轮钻头定向技术十分成熟，使用牙轮钻头的钻井导向系统现已普通推广，由于定向及复合钻进与传统的旋转钻进工作方式不同，使得牙轮钻头的工作寿命人为缩短，一般HJ517GL仅能使用40:00,就必须起钻更换钻头。而口在牙轮钻头工作吋间范围内，定向及复合钻进吋掉牙轮事故吋有发生，影响了钻井综合经济效益。而PDC钻头由于无活动部件，因而使用PDC钻头定向及复合钻进不存在掉牙轮风险。同吋，PDC钻头的切削齿采用了聚晶复合片，抗冲击、耐磨损，因而PDC钻头的使用寿命大大高

2、于牙轮钻头。可见使用PDC钻头的钻井导向系统可以犬幅度减少起下钻次数，从而缩短钻井周期。随着甲方新井身质量标准的实施，对于深井来说，一口井多次定向不可避免。根据以前的钻井经验，每定一次向就意味着一趟起下钻，这样必然会造成钻井周期的延长。而PDC钻井导向系统具有随吋能进行定向施工的功能。一趟钻能进行多次定向施工，探索PDC钻头深井定向技术，使用PDC钻头钻井导向系统控制井眼轨迹十分迫切，目前，试验PDC钻头在黄32-11井，黄32-11侧钻井，王东16・3井、老15・3井中进行定向施工，效果良好，打破了PDC钻头不能进行深井定

3、向的历史。一、PDC钻头的工作原理PDC钻头的工作原理是钻头的切削齿在钻压的作用下压入地层，钻头在旋转外力的作用下带动切削齿剪切破岩，钻压越大，牙齿压入地层越多，破岩所需的扭矩也越人。使用PDC钻头定向吋，如果旋加的钻压过犬，切削齿压入地层就更多，会造成PDC钻头的旋转受阻，螺杆的反作用力会造成犬绳打扭。可见PDC工作吋选用低钻压是由其特殊的结构所决定的，但过低的钻压又会造成机械钻速变慢，定向时推荐钻压2-5To二、PDC钻头选型PDC钻头工作时扭矩通常较大，为了使PDC钻头在定向吋在适当的钻压能正常工作，通常应选用切削齿露

4、出面小，排屑效果好的钻头，FX12S与DH441-1SPJ4即为定向PDC的优选钻头，这两类钻头在这列井中定向效果良好。虽然，这两类钻头定向效果良好，具体选用哪一类，还要比较复合钻进吋的机械钻速。三、剖面的优化定向井剖面的设计决定了一口井定向工作量的人小，传统的直一增一稳剖面在施工吋定向工作量很大，PDC钻头定向时，由于机械速度比牙轮低，巨大的工作量需要花费很长的定向施工时间，会大大延长单井钻井周期，最终会得不偿失。黄32・11井选在2335m定向时，剖面设计是PDC定向成功的关键，就造成了工作量很大的被动局面，采用PDC定

5、向时，虽然机械速度较快，定向52m后，终因定向工作量大，造斜率低而被迫改用牙轮钻头定向。在选用PDC钻头定向的井，在剖面设计吋建议采用悬链线的单增剖面进行设计是比较合理的，因为PDC钻头在复合钻进过程中呈增斜趋势。四、定向点的选择定向点的选择主要取决于地层的可钻性，PDC钻头尽量避免在人段泥岩中定向，因泥岩的可钻性差，而PDC定向又不能施加过人的钻压，造成机械钻速偏低，穿越人段的泥岩是要花费较长的定向吋间的，延长单井钻井周期，这样会抵消PDC钻头节约起下钻次数所节约的时间，其至会造成单井钻井周期的增加，严重影响单井经验效益。

6、黄32・11在2335m定向吋，地层岩性为盐岩膏盐岩及泥岩，可岩较好，泥岩钻吋为110分/m,膏盐岩15・30分/m,黄32・11侧钻时在2150m定向时，地层岩性与之类似,钻时与之相当。五、钻具优化PDC钻头定向时由于机械速度较低，采用造斜率较高的单弯螺杆较为合适，它可以在有效的吋间内完成最大的工作量。采用以下钻具最为合适PDC+1.25。单弯+4)213扶正器+无磁+钻铤*2根+HWDP该钻具造斜合适0.2-0.25°/m复合钻进造斜率较低0.01-0.02°/m而用1°单弯造斜率仅^0.1-0.13°/in,无法满足定

7、向I］寸需要，造成不必要的起下钻。六、定向工艺井号钻具井段地层岩性钻压钻吋黄32・111°2335-23872-830-110黄32-11C1.25°2150-22120.5-515-60a钻具组合b工具面的摆放c钻压的选择b工具面的摆放工具面的摆放位置与反扭矩有关。PDC定向时反扭矩的选择范围是30°—90°,这是因为PDC不能在高钻压下工作。以此反扭矩为基础，根据当时的定向的目的來调整工具面的位置。c钻压的选择钻压的选择不仅决定着反扭矩的大小，而且还影响着机械钻速，钻压的选择范围，6T以内，这个值是PDC在泥岩中钻进时的

8、最佳钻压，钻压太小机械钻速太低，钻压超岀该值，定向吋可能因钻头阻力大，造成定向吋大绳打扭，只是在有线仪工作吋才会出现。无线仪工作时则出现蹩泵的情况。而钻遇膏盐地层时反扭矩及钻压又得垂新调整。总之，PDC定向施工比较复杂，复杂之处在于不能通过钻压的幅度来调节来改变工作面位置。工作面的调整主要