斧形齿PDC钻头的研制及其在东海的应用

• 作者: 李乾 刘晓波 张海山 李基伟 黄召 章靖
• 来源期刊: 石油机械
• 关键词: 斧形齿 PDC钻头 冠部轮廓 布齿 喷嘴 齿形改进 ANSYS软件
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 钻井技术与装备|DRILLING TECHNOLOGY AND EQUIPMENT
• 页码范围: 26-34
• 页数: 9页
• 分类号: TE921
• 语种: 中文
• DOI: 10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2021.04.004

摘要

东海多口井所用PDC钻头在深部地层钻进过程中出现了机械钻速低、进尺少的情况,钻头起出后发现PDC钻头切削齿磨损严重.为此,在详细分析东海深部地层所用PDC钻头使用情况的基础上,对PDC钻头进行机械设计和水力设计.在机械设计优化时,根据设计三原则和力平衡原则,从钻头冠部轮廓、布齿设计两方面对钻头机械结构进行优化.在水力设计优化时,以ANSYS软件分析作为主要优化手段,对喷嘴和排屑槽进行优化设计.通过分析斧形齿的性能优势,以室内性能测试数据为依据,研制了斧形齿PDC钻头.东海X1井和Y8H井的应用情况表明,斧形齿PDC钻头机械钻速分别提高了15.11％和26.65％,钻头出井评价磨损轻微.因此,斧形齿PDC钻头可提高东海深部地层的钻进效率.