增强造斜易控性的新型PDC钻头工作特性

• 作者: 付传红 刘刚 吴纯明 李友 杨志 杨琳 田家林 袁长福
• 来源期刊: 石油学报
• 学科: 工学
• 关键词: PDC钻头 定向井 造斜 破岩 力学模型
• 年，卷（期）: 2015,（7）
• 所属期刊栏目: 石油工程
• 页码范围: 882-889
• 页数: 8页
• 分类号: TE921
• 字数: 4876字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7623/syxb201507013

摘要

为提高特殊赋存条件下的油气井定向钻进过程钻头的造斜可控性,提出一种新型的PDC钻头设计方案.综合考虑钻头心部锥角、冠部形状、过渡圆弧半径和中心线位置等因素,研究其造斜易控特性.进行了钻头的线型轮廓设计,建立了造斜段钻头的力学分析模型,并在此基础上分析了钻头破岩过程的造斜特性;根据实验测试结果,分析轮廓设计参数对钻头破岩特性的影响.研究结果表明:心部锥角和过渡圆弧半径对PDC钻头的造斜能力及造斜曲率影响较大;心部锥角太深,使钻头偏转能力下降,进而导致其造斜曲率过大;心部锥角太浅,钻头稳斜能力显著下降,使实际稳斜阶段曲线较设计曲线偏离较大;在定向井实际钻进过程中,增强造斜易控性的新型PDC钻头能较好地解决现有常规PDC钻头偏转能力弱、造斜曲率过大的缺点.建立的分析模型综合考虑了钻头在定向钻进时的复杂工况,并对相关研究进行了修正和完善;同时,通过相关参数的调整,可将分析模型应用于其他情况下的分析研究,研究结论对定向井技术的发展及钻井工具的研制具有重要参考意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	田家林	西南石油大学机电工程学院	63	293	8.0	13.0
3	杨琳	西南石油大学机电工程学院	43	164	7.0	10.0
4	杨志	西南石油大学机电工程学院	70	332	10.0	14.0
7	付传红	西南石油大学机电工程学院	14	35	4.0	5.0
8	刘刚	西南石油大学机电工程学院	20	66	5.0	7.0
9	吴纯明	西南石油大学机电工程学院	9	34	4.0	5.0
10	袁长福	西南石油大学机电工程学院	8	26	3.0	4.0