青东区块的钻头优选研究.docx

    青东区块的钻头优选研究    吴伟杰（胜利油田海洋钻井公司，山东东营257000）【Reference】针对青东区块地质构造的复杂特性，胜利二号平台对于青东区块施工经验进行总结，通过平台领导和技术干部反复尝试和分析，推荐青东区块沙四段P[来自www.lW5U.coM]DC 钻头DFS1904UMKeys】青东；PDC 钻头；砂三一、钻头的发展过程钻头的发展经历了刮刀钻头、牙轮钻头、PDC 钻头几个代表性的阶段，钻井工艺技术的每一次飞跃都推动了钻头技术的向前发展，钻头结构的改进与破岩性能的提高，也为钻井技术的发展解决了核心问题，促进了钻井工程质量的提高和经济效益的增长而且长寿命、高转速的PDC 钻头，结合动力钻具辅之以顶驱复合钻井既可以防斜又可以提高机械钻速，是山前高陡构造等易斜地层防斜打快的优选技术之一牙轮钻头能够适应从软到坚硬的多种地层而PDC 钻头还处于发展的初期阶段，仍具有巨大的发展潜力，在过去的几年间，PDC 切削齿的质量和类型都发生了巨大的变化目前PDC 钻头的一个发展趋势是研究高性能PDC 切削齿，PDC 钻头有着减小磨损、延长寿命、提高钻井速度、降低钻井成本的优势。

使用PDC 钻头讲求高效高速的钻速，但往往在深井中得不到很好的发挥，钻遇硬地层无法吃入地层，高转速总感觉是在表面打转，得不到有效扭矩且在深井作业中，PDC 钻头泥包问题在实际施工中也是会经常遇到的二、青东区块的钻头选择分析青东32 井为青东区块一口预探井，设计井深3750m，后经甲方要求加深至3950m，青东区块主要施工难点在沙河街组，依据青东30[来自www.lW] 井的施工经验来看，在沙四段使用五刀翼和六刀翼PDC 效果都不是很理想在沙四段，采用六刀翼PDC 钻头加马达的钻具组合，效果甚微，机械钻速不到1m/h，而且泥包问题严重，沙四段主要以泥岩为主，多刀翼钻头排水槽间距小，易造成泥岩堵塞发生泥包，降低钻头使用效果，只能坚持用牙轮钻头实施高钻压冲击破裂地层，使用寿命较短，且安全性不高，牙轮钻头的轴承承压问题是必须要考虑的，为保证井下安全一般在使用60 小时左右即起出更换钻头，大大降低了使用效率，增加了施工时间平台领导和技术干部认真进行了调查分析，及时把建议反馈给公司技术部门，最终确定采用四川深远投产的DFS1904UM PDC 钻头不带螺杆的钻具组合，进行PDC 钻头在青东区块沙四段的使用效果尝试。

DFS1904UM PDC 钻头长度为0.35m，为四刀翼单排齿，水眼为6 水眼（14.3*6）成规则的分布在四刀翼的底侧，扣型为431，此钻头在沙四段为第二次入井，在砂一/ 二段，采用了此钻头带马达的复合钻进，在上部地层达到了快速钻进的效果， 纯钻时间75.68h， 机械钻速11.08m/h.为配合地质卡取心界面，在砂三段采用了牙轮钻头钻进，机械钻速1.89m/h，那在沙四段这个四刀翼的PDC 钻头是否能经得住考验呢？钻进中按照中石化质量管理体系和QHSE体系标准作业，现场技术人员密切跟踪、分析钻头工作状况，根据地层特点及时调整钻井参数，精心操作，取得了理想效果青东32 井沙四段岩性为深色泥岩，为防止钻头泥包，每接完一个立柱后，在钻头接触井底前将排量开至正常排量后缓慢接触井底，达到清洗钻头的效果；在钻井过程中如果钻时过慢或扭矩无明显变化，便提离井底3～4m，高转速甩动钻头，也达到一个清理钻头和活动钻具以防脱压的效果在参数上钻压保持4t小钻压，转速达到90～100 转高转速，钻进中不盲目跟压，充分发挥PDC 钻头的切削效果，在3100m～3442m 整个沙四段使用情况良好，纯钻时间达到127.41h，机械钻速达到2.69m/h，本井纯钻进时间203.09h，进尺1175.84m，机械钻速5.79m/h。

起出钻头情况基本完好，无掉齿断齿，外径215.5mm，要好于牙轮钻头在沙四段的使用情况，保证了纯钻进时间大胆的尝试和合理的分析是这次PDC 钻头成功使用的关键，虽然在青东30 井的多次PDC 钻头尝试都未达到良好的使用效果，但公司各技术部门并未就此罢休，在尝试中汲取经验和教训，在同一地层根据各类型PDC 进行使用总结，不拘泥于以往在钻遇硬地层时使用多刀翼小齿钻头的思路，进行四刀翼大齿的使用，深度研究地层特性，以科技为主导，以质量作前提，再加上精心的策划，正确的指导，合理的施工，此次的效果尝试，使得四刀翼PDC 钻头在青东区块下部地层占有了一席之地Reference[1]孙宁，苏义脑． 钻井工程技术进展[J]. 北京：石油工业出版社，2006[2]马华，刘修善． 深井超深井钻井新技术研究与应用[J]． 北京：中国石化出版社，2005[3]陈普．钻井技术手册（钻头）[J]．北京：石油工业出版社，1992[4]刘宇峰． 参数化分析优选PDC 钻头[J]． 断块油气田． 2009（4）[5]陈汶滨，程浩，李斌，牛晓亮． 基于邻井钻头优选算法的研究[J]． 信息技术．2009（7）[6]张辉，高德利． 钻头选型通用方法研究[J]． 石油大学学报（自然科学版）． 2005（6）[7]李忠慧，张春阳，楼一珊，朱亮． 钻头优选新方法及其应用[J]． 天然气工业．2008（12）  -全文完-。