林冲--文献翻译

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1、本科毕业设计（论文）外文翻译译文学生姓名：林冲院（系）：石油工程学院专业班级：石工0808指导教师：张明完成日期：2012年3月10日ReexaminationofPDCBitWalkinDirectionalandHorizontalWells重新研究PDC钻头在定向井和水平井里的漂移问题作者：S.Chen,SPE,Halliburton;G.J.Collins,SPE,ConocoPhillips;M.B.Thomas,SPE,Halliburton起止页码：1-12期刊号：IADC/SPE

2、112641出版单位：IADC/SPEDrillingConference本文是为在美国佛罗里达州奥兰多市举行的2008年国际钻探承包人协会/石油工程师协会钻井会议（2008.3.4~2008.3.6）准备的演讲稿。国际钻探承包人协会/石油工程师协会的一个项目委员会对作者提交的论文摘要中包含的信息进行评审后，将其选为演讲稿。本文的内容未经国际钻探承包人协会或石油工程师协会审查，允许作者修改。本材料不代表国际钻探承包人协会或石油工程师协会及其官员、成员的观点。未经国际钻探承包人协会或石油工程师协会

3、的书面许可，不得进行电子复制，分发或者对论文的任何部分进行存储。授权复印时摘要不得超过300字，插图不得复制。摘要必须包含国际钻探承包人协会/石油工程师协会版权的明确认可。摘要本文介绍了一些由导向系统钻出的定向井中的PDC钻头漂移问题的原理以及对这些原理进行数值模拟的方法。先进的计算机模型可计算钻头漂移率和受钻头几何形状、井眼尺寸、地层压缩应力、旋转导向系统的导向原理、钻头旋转速度、钻进速率和“狗腿”强度影响的漂移力。计算机模型在Alaska水平井中的应用表明：过大尺寸的井眼和钻头倾斜运动是引起

4、钻头漂移的主要原因。随后科学家提出了一个合适的钻头/旋转导向系统体系来解决钻头漂移问题，结果非常成功：钻头避免了向右漂移，钻头可控制性也显著增强。介绍在石油和天然气钻井工业中，钻头漂移现象已经存在了数十年。牙轮钻头一般向右漂移，PDC钻头一般向左漂移的事实已被普遍认可。1986年，Perry对海湾和泰国地区的5种PDC钻头引起的超过200起钻头漂移案例做了一个系统的分析。他发现钻头漂移趋势不仅受钻头形状的影响，也受到工作参数，比如钻压和每分钟转数的影响。同时，Perry认为钻头漂移趋势不受钻头保

5、径规长度的影响。Bannerman进一步证实了Perry的结论，Bannerman收集了北海23口由牙轮钻头和PDC钻头钻出的油井的数据并对这些油井的钻头漂移率做了后期计算。Bannerman总结出形状平坦的PDC钻头有向右漂移的趋势，而形状呈弹道型或阶步型的PDC钻头则有向左漂移的趋势。为了了解钻头漂移的原理，1990年Bannerman尝试用一个3D的底部钻具组合计算机模型来对比计算得到的漂移率和考虑了井眼直径以及地层与底部钻具组合之间摩擦系数的实际漂移率。他发现钻头或者底部钻具组合的漂移受

6、许多因素的影响，例如底部钻具组合类型、扶正器的数量和直径、井眼尺寸、井斜、地层与底部钻具组合之间的摩擦系数。然而，Bannerman和Perry一样，都认为钻头漂移速率或者漂移趋势不受钻头保径规长度的影响。在同时考虑钻头和岩石的各向异性的前提下，Ho提出了一个可以计算底部钻具组合漂移趋势的底部钻具组合3D模型。Ho的模型用数个参数来表征钻头，用相对的走向角和视地层倾角表征地层的过渡。研究发现地层各向异性可能影响钻头漂移趋势。应用3D底部钻具组合模型预测钻头漂移趋势几乎没有给钻头生产商带来什么帮助

7、，因为几乎所有的底部钻具组合模型中钻头的切削结构都被简化为一个几何点，而钻头和地层的相互作用则被简化为钻头与地层的参数。因此，钻头的几何影响，比如钻头漂移中的保径规长度和钻头形状，都没有考虑进这些底部钻具组合模型中。O’Hare和Aigebekean根据钻井表现提出了一个选择最接近“理想钻头”的钻头的方法。这个理想钻头的特性由数个参数描述。在这种假设下，钻头形状决定了PDC钻头的定向响应性，钻头的建造指数，持有指数和漂移指数将按照国际钻井承包人协会PDC钻头形状标准分类。研究发现保径规长度和外廓

8、的长度对PDC钻头漂移趋势有巨大的影响。为了考虑钻头几何因素对钻头漂移趋势的影响，Menand建立了一个考虑钻头和地层相互作用的3D计算机模型。在这个模型中，钻头运动学完全由围绕钻头轴的旋转速度，沿着钻头轴的钻进速率和垂直于钻头轴的侧向钻进速率决定。通过施加一个预先的侧面的切削行为，可以计算钻头的应力并获得钻头漂移角。1978年Willhiem和Warren根据相同的原理设计了一个测试装置，用以测试PDC钻头的侧面切削能力和钻头漂移趋势。同时研究了钻头形状，牙轮排列，保径规长度对钻头漂移的影响。