高温高压条件下PDC钻头破碎花岗岩试验研究

摘要：

随着油气勘探开发逐渐向深层推进,地层温度和压力不断提高,高温高压条件下PDC钻头破碎深部硬岩效率降低,而关于高温高压条件下PDC钻头破岩试验的研究较少.鉴于此,以花岗岩为破岩对象,借助真三轴钻井模拟试验设备开展高温高压条件下PDC钻头破岩试验,研究了岩石温度、围压、PDC钻头转速、切削齿直径及后倾角对钻头破岩效率的影响规律.研究结果表明:随着围压的增大,PDC钻头单位破岩能耗增加;在不同钻头转速下,随着热处理温度的上升,钻压、扭矩和单位破岩能耗均明显减小,尤其当热处理温度达到300℃时,单位破岩能耗比常温降低30％以上,因此破岩效率较高;随着切削齿后倾角增大,钻压和单位破岩能耗均呈上升趋势,当后倾角为15°时,PDC钻头单位破岩能耗相对较低,破岩效率较高;随着切削齿直径的增大,PDC钻头钻压和扭矩增大,破岩效率降低.研究结果可为深部高温高压地层PDC钻头结构优化设计提供理论支持和试验基础.

关键词：高温高压;PDC钻头;破岩效率;花岗岩;真三轴

所属期刊栏目：49

分类号：TE921(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-01-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1-9