分散扶正与保径的新型PDC钻头设计与现场试验

• 作者: 任海涛 李维均 杨迎新 林敏 谢宗亮 陈炼
• 来源期刊: 工程设计学报
• 学科: 工学
• 关键词: PDC钻头 分散扶正与保径 稳定性 不均质地层
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 页码范围: 43-49
• 页数: 7页
• 分类号: TE921
• 字数: 3681字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1006-754X.2018.01.006

摘要

PDC钻头因具有较高的破岩效率而被广泛应用,但在硬地层以及软硬交错、含砾等复杂地层中,由于受力变化频繁和工作稳定性降低,PDC齿易发生冲击崩损而导致钻头使用寿命显著降低.针对PDC钻头在上述复杂地层中寿命短的问题,提出分散扶正与保径的PDC钻头新方案,并对PDC钻头进行工作稳定性分析、主切削结构设计与优化、分散扶正与保径结构设计以及钻头流场分析等.针对大段砂砾岩层的恶劣条件,开发研制的以分散保径结构为主要特征的新型PDC钻头在现场试验中取得了成功,单只钻头总进尺达1339.16 m,其中包括605 m砂砾岩层,节约6次起下钻,钻头钻速高、寿命长,且井眼质量好.研究结果表明:分散扶正与保径技术能显著提升钻头的工作稳定性,使PDC钻头对硬地层、不均质地层的适应性得到明显改善,是提高复杂难钻地层PDC钻头工作性能的有效技术手段.