鉆頭選型方法與鉆頭選型軟件簡介

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1、鉆頭選型方法與鉆頭選型軟件簡介講義鉆頭選型方法與鉆頭選型軟件簡介授課教師：張輝聯(lián)系電話：010－89733702，13522990096辦公地點：研修大廈908E－mail:zhanghui3702@163.com中國北京主要內(nèi)容1研究意義及有關(guān)知識2鉆頭選型方法研究及應用?212.1影響鉆頭使用效果的因素；?2.2鉆頭類型優(yōu)選原則；?2.3牙輪鉆頭選型原則；?2.4PDC鉆頭選型原則；?2.5鉆頭選型方法；3地層抗鉆特性評價與鉆頭選型軟件簡介1研究意義及有關(guān)知識?鉆頭是破碎巖石的主要工具，是建立油氣通道的重要工具，在油氣鉆井中扮演著十分重要的角色。?鉆頭領(lǐng)域具有兩大核心技術(shù)，一是

2、鉆頭的設(shè)計、加工和制造，二是鉆頭的合理使用，這兩大技術(shù)同等重要。盡管一口井中鉆頭成本占總成本的比例很小，但是鉆井實踐表明，鉆頭的合理使用對提高鉆進速度、降低鉆井成本起著重要作用。?對于深井、超深井，由于所鉆地層跨越的地質(zhì)年代較多，地層可鉆性變化大，巖石強度變化大，進行起下鉆作業(yè)時間長，所耗費用大，因而鉆頭的合理使用對于提高深井、超深井鉆井效率、降低鉆井成本具有更為重要的意義。?海洋鉆井中，由于鉆機作業(yè)費用十分昂貴，鉆頭的合理使用對降低鉆井成本，提高經(jīng)濟效益同樣具有十分重要的意義。鉆頭(1)鉆頭類型?按結(jié)構(gòu)及工作原理分類刮刀鉆頭、牙輪鉆頭、PDC鉆頭、金剛石鉆頭；?按功用分類全面鉆進

3、鉆頭、取芯鉆頭、擴眼鉆頭(2)鉆頭尺寸系列3-3/4”－36”常用尺寸：26”、171/2”、121/4”、81/2”鉆頭類型從巖石切削機理的角度，石油鉆井所用的鉆頭主要可以分為：?①切削型鉆頭包括刮刀鉆頭、PDC（聚晶金剛石復合片）鉆頭、TSP（熱穩(wěn)定聚晶金剛石）鉆頭等；?②沖壓型鉆頭，即各種不同類型的牙輪鉆頭；?③研磨型鉆頭，如天然金剛石鉆頭，孕鑲金剛石鉆頭等。破巖機理（1）牙輪鉆頭主要以沖擊、壓碎作用破碎巖石的；（2）天然金剛石鉆頭是通過刮削或磨削作用破碎巖石的；（3）PDC鉆頭以切削作用破碎巖石，充分利用了巖石抗剪強度較低的特點。PDC鉆頭結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本參數(shù)鉆頭結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)

4、切削結(jié)構(gòu)水力結(jié)構(gòu)切削結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本參數(shù)切削結(jié)構(gòu)冠部形狀刀翼的數(shù)量及結(jié)構(gòu)切削齒的分布切削齒的空間結(jié)構(gòu)保徑結(jié)構(gòu)水力結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本參數(shù)水力結(jié)構(gòu)流道的結(jié)構(gòu)噴嘴的分布及空間結(jié)構(gòu)IADCPDC鉆頭分類方法òIADCIADC于于19871987年制定了一個適于用金剛石鉆頭的年制定了一個適于用金剛石鉆頭的““固固定切削齒鉆頭分類標準定切削齒鉆頭分類標準””,,并于并于19921992年進行了修訂。年進行了修訂。ò這個標準主要根據(jù)鉆頭的結(jié)構(gòu)特點進行分類，并沒有像牙輪鉆頭那樣考慮鉆頭適用的地層。但這個在世界范圍內(nèi)的統(tǒng)一標準對金剛石鉆頭的分類、設(shè)計、制造、選型和使用都具有重要意義。ò鉆頭分類號由四個字符

5、組成，第一個字符用英文字母表示鉆頭體的材料，第二至第四個字符用阿拉伯數(shù)字分別表示鉆頭的布齒密度、聚晶金剛石復合片(以下簡稱PDC)的尺寸或切削齒的類別、鉆頭的冠部輪廓形狀。鉆頭的冠部輪廓形狀聚晶金剛石復合片的尺寸或切削齒的類別用阿拉伯數(shù)字分別表示鉆頭的布齒密度。英文字母表示鉆頭體的材料D：天然金剛石切削齒；M：胎體，PDC切削齒；S：鋼體，PDC切削齒；T：胎體，TSP切削齒；o：其它。廠家PDC鉆頭型號的表示方法ò鉆頭型號由鉆頭直徑代號、廠家命名型號和號和IADCIADC制定的鉆頭分類號制定的鉆頭分類號三部分組成。ò各鉆頭廠家可以根據(jù)需要編制各自產(chǎn)品的廠家命名型號，同時應制定廠家

6、命名型號與IADC鉆頭分類號的對照表。ò示例：鉆頭型號81/281/2″R426/S231其中，鉆頭直徑代號為其中，鉆頭直徑代號為81/281/2，表示全面鉆進鉆頭直徑為，表示全面鉆進鉆頭直徑為2152159(81/2in);215.9(81/2in);廠家命名型號為廠家命名型號為R426;R426;IADCIADC的鉆頭分類號為的鉆頭分類號為S231S231。。V鉆頭體材料代號鉆頭體材料代號SS表示鉆頭體為鋼體式表示鉆頭體為鋼體式;;V布齒密度代號布齒密度代號22表示為中等；表示為中等；VPDCPDC齒直徑代號齒直徑代號33表示表示PDCPDC齒直徑為齒直徑為13.44mm;13

7、.44mm;V鉆頭冠部輪廓高度代號1表示為魚尾形)。川石-克里斯坦森金剛石鉆頭系列及命名原則后綴代前綴代碼數(shù)字代碼碼字母第一位第二位第三位字母說明切屑齒鉆頭冠部供選擇鉆頭系列布齒密度尺寸形狀的特征GAG3：3/″1－91-3：低密度布齒D，G，K，1．鉆頭系8AR/R復合片4：1/″1：長拋物線4-6：中密度布齒M，S，U，列中首字25：3/″9：平頂7-9：高密度布齒C1～3母為A表示BD4其具抗回STR旋特征2．后綴為1-3：低密度布齒G2：三角聚晶XL為螺旋S巴