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牙轮钻头如何根据地层选型?

牙轮钻头类型的选型对钻井速度影响很大,往往由于钻头选型不当,使得钻井速度慢成本高。1.研磨性地层的选型2.浅井段与深井段钻头的类型的选择3.深部软地层的选型4.易井斜地层的选型5.软硬交错地层的选型
牙轮钻头类型的选型对钻井速度影响很大,往往由于钻头选型不当,使得钻井速度慢成本高。正确的选择钻头,一方面要对现有钻头的工作原理与结构特点清楚的了解,另一方面还应对所钻进的地层岩石物理机械能有充分的认识,地层岩石物理机械性能主要是指岩石的硬度,塑脆性,研磨性,可钻性以及埋藏深度,上覆岩层压力,孔隙压力与渗透性等岩层性质的了解,由于即使同一种岩性,其物理机械性能差别也很大,所以仅根据岩性按钻头产品目录来确定钻头类型是不够全面的,还应收集邻近井相同地层钻过的钻头资料及上一个钻头的磨损分析,结合本井的具体情况来选择。

1.研磨性地层的选型:研磨性地层会使牙齿过快磨损,机械钻速降低很快,钻头进尺少,特别会磨损钻头的规径齿以及牙轮背锥与爪尖,使钻头直径磨小轴承外露,加速钻头的损坏,这时最好选用镶齿钻头。
2.浅井段与深井段钻头的类型的选择:为了达到最好的经济效果,在浅井段应选用机械钻速较高类型的钻头,深井段应该考虑使用寿命长的钻头。如上部的松软地层可选用喷射式的P1或P2型钻头,深部的软地层可选用简易滑动喷射式HP2型钻头,这样可达到降低每米成本的目的,特别是在海洋钻井与钻机成本较高的井队,经济效果更为明显。
3.深部软地层的选型:根据生产实践知道,约在3000米以下井深遇到泥岩,页岩等软地层岩石时,往往选用硬地层钻头时,钻头机械钻速很低,如使用软地层钻头钻进时,又易造成过多断齿的现象,人们形象地称这种地层为”橡皮地层”,这是由于软岩石在深部处于各向高压状态时,岩石物理机械能就要改变,岩石的硬度增大,塑性也增大。因而使用主要靠冲击破碎岩石的硬地层钻头类型时,破碎岩石效果差,机械钻速慢,而用软地层钻头加大刮挤作用来破碎岩石时,易断齿,钻头使用寿命短,所以这时最好方法是用低固相优质轻泥浆,选择中硬地层钻头类型,往往效果较好。
4.易井斜地层的选型:地层倾角较大是造成井斜的客观因素,而下部钻柱的弯曲与钻头类型选择不当,是造成井斜的技术因素。对于钻头类型与井斜的关系,过去往往不被人们所认识,通过理论分析与实验得出,移轴类型的钻头,在倾斜地层钻进时易造成井斜,所以应选用不移轴或移轴量很小的钻头,同时,保证移轴小的前提下,还应选比地层岩石性能较软类型的钻头,这样可以在较低的钻压下提高机械钻速。
5.软硬交错地层的选型:一般应选择镶齿钻头中加高契形齿或加高锥球齿,这样既在软地层中有较高的机械钻速,也能保证对付硬地层,但在钻头钻进时的钻压及钻速上应有区别,钻进软地层时可提高转速降低钻压,在硬地层井段应提高钻压降低钻速,达到更好的经济效果(作者:这一段可能有些问题,大家应该自己做分析理解)。

三牙轮钻头
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