基于虚拟强度指数的钻头选型方法研究.pdf

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1、第35卷第3期石油钻采工艺Vol_35No．32013年5月0ILDRILLING&PRODUCT10NTECHN0LOGYMav2013文章编号：1000—7393(2013)03—0009—03基于虚拟强度指数的钻头选型方法研究陈志学孙宁史东辉王世永余金海。杨华斌(1．中国石油大学，北京102249；2．中国石油集团钻井工程技术研究院，北京100195；3．玉门油田公司，甘肃酒泉735019；4．川庆钻探工程有限公司，四川成都610051)引用格式：陈志学，孙宁，史东辉，等．基于虚拟强度指数的钻头选

2、型方法研究[J]．石油钻采工艺，2013，35(3)：9-l1，15．摘要：优选钻头类型是提高钻井速度、降低钻井成本最直接、有效的方法之一。通过综合考虑钻压、转速、扭矩、水力参数等因素对钻头破岩效率的影响，根据能量守恒定理，建立了地层虚拟强度指数(VS1)模型，利用模型来计算不同钻头的虚拟强度指数，同时，在考虑钻头进尺和成本的基础上，提出了利用效益指数来定量评价钻头使用效果，消除了以往钻头选型过程中人为因素的影响，为钻头类型优选提供了科学依据。该方法在玉门油田酒东地区进行了应用，根据效益指数的大小，优选

3、出了适合0311rain和0216mm井眼的不同钻头类型，现场应用机械钻速分别提高1．94倍和2．77倍，效果较好，为进一步提高酒东地区钻井速度、加快勘探开发进程奠定了基础。关键词：虚拟强度指数；钻头；选型；研究；应用中图分类号：TE921文献标识码：AResearchondrillbitselectionmethodbasedonVSICHENZhixue，SUNNing，SHIDonghui，WANGShiy0ng，YUJinhai，YANGHuabin4(1．ChmaUniversRyofPetr

4、oleum，Beoing102249，China；2．ResearchInstituteofDrillingEngineeringandTechnology,CNPC,Beijing100195，China；3．YumenOilfieldCompany，Jiuquan735019，China；4．CNPCChuanqingDrillingEngineeringCo．，Ltd．，Chengdu610051，China)Abstract：Optimizingdrillbittypeisoneofthemos

5、tdirectandefectivemethodtoimprovethedrillingspeedandreducedrillingcost．Throughthecomprehensiveconsiderationoftheinfluenceofweightonbit，rotaryspeed，torqueandhydraulicparametersonrockfragmentationeficiency,andaccordingtothetheoremofenergyconservation，avirt

6、ualintensityindex(VSI)modelisestablished．ThemodelisusedtocalculatetheVSIofdifferentdrillbits，andconsideringdrillingfootageandcost，efectiveindexisusedtoquan—titativelyevaluatingthebituseefect，andfurthermoretoeliminatetheafectingofhumanfactorsintheprocesso

7、fbittypeselection，whichprovidesascientificbasisforbittypeselection．ThemethodisappliedinJiudongfieldofYumenOilfield，andaccordingtothevalueoftheeficiencyindex，diferentdrillbittypesareoptimizedtofitforwellboreswithdiameterof311mmand216mm．Fieldapplicationssh

8、owthatROPisincreasedby1．94timesand2．77timesrespectively,andasignificantspeed·upefectisachieved．whichsetsupafoundationforfurtherimprovingdrillingspeedandacceleratingtheprocessofexplorationanddevelopmentinJiudongfield．Keywor