锥形与常规PDC齿混合布齿破岩机理研究及钻头研制

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中文摘要：常规PDC钻头在砾岩地层中易发生崩齿和碎齿,钻头进尺短、钻速低,钻井周期长、成本高等问题突出.为了提高砾岩地层的钻进效率,本文开展了锥形PDC齿与常规PDC齿混合切削砾岩实验,探究了齿间距和齿高差等参数对切削力、破岩体积及破岩效率的影响规律,研制了Φ215.9 mm混合布齿PDC钻头,并在砾岩地层某口定向井中开展了现场试验.结果表明:随着齿间距增大,切削力和破岩体积逐渐增加,破岩效率先升高后降低,且在齿间距为 18 mm时达到最大值;随着齿高差的增加,破岩体积呈线性增加,破岩效率先升高后降低,在齿高度差为0.5 mm时破岩效率最高;与邻井同井段用的牙轮钻头和常规PDC钻头相比,研制的混合布齿PDC钻头的机械钻速分别提高了37.93%和52.38%,进尺分别提高了117.45%以及86.87%.研究结果为适用于砾岩地层钻井的混合布齿PDC钻头设计提供理论依据.

作者：

王鸿远

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作者单位：

中石化中原石油工程有限公司河南濮阳 457000

关键词：

锥形PDC齿混合切削砾岩混合布齿 PDC钻头

出版年：

2024

石化技术

中国石化集团资产经营管理有限公司北京燕山石化工分公司

石化技术

影响因子：0.261

ISSN：1006-0235

年,卷(期)：2024.31(8)