10.3969/J.ISSN.1006-768X.2022.05.04
冀东油田深部难钻地层PDC钻头优化设计
冀东油田深部地层岩性复杂,具有硬度高、研磨性强,极不均质等特点,导致PDC钻头的平均进尺和使用寿命均较短,严重制约着钻井效率.文章针对此问题,开展该地区岩石的XRD实验,获取了岩石矿物组分,结合地展硬度、塑性系数和PDC钻头的可钻性测试结果,建立了深部地层抗钻特性剖面;建立岩石破碎条件下的地层—PDC钻头系统力学模型,分析单齿复合片破岩时的受力状态:随着后倾角的增大,轴向力先增大后平稳,侧向力则出现拐点.综合室内抗钻特性测试和数值模拟结果得到最优后倾角为15°、最优喷嘴组合为两个直径16 mm的中心喷嘴+5个直径14 mm的外围喷嘴时钻头有利于破碎致密泥岩、硬夹层,机械钻速提高明显,这对冀东油田持续提速降本具有重要意义.
深部复杂地层、抗钻特性剖面、后倾角、岩石破碎、喷嘴组合、钻头优化
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TE21;P634.4;TE924
国家自然科学基金51874098
2022-11-16(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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