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吉林油田成功研发PDC个性钻头

更新时间:2016-11-23   点击次数:2651次
中国石油网消息 (记者王珊珊 通讯员郑敬霏)9月6日,记者从吉林油田钻井工艺研究院获悉,由吉林油田自主研发的PDC钻头STS635RS,于8月下旬在让80区块查28-19井进行试验,收到良好效果。单支钻头进尺由去年的157米增加至457米,平均钻速达到每小时5.71米,钻井周期缩短20%。个性化钻头的试验成功为乾安地区致密油钻井提速提供良好的。

  早在去年3月,科研人员便针对乾246致密油区块开展个性化钻头攻关,这个区块属于中硬地层,井深均在3000米以上,水平段长,单支钻头进尺少。

  科研人员经过大量现场调研发现,水平段提速的关键在于如何有效保证钻压传递和水力排屑。进行大量比对和细节改进后,他们提出将原来钻头的5刀翼16毫米齿改为4刀翼19毫米齿。

 

  改进后,增加了钻头的排屑槽宽度,4刀翼使岩屑能得到更好地返排,防止钻头重复研磨岩屑,提高钻井速度。采用19毫米切削齿能够增加钻头的吃入深度,从而增强攻击性。增加钻头复合片硬度后,可以防止钻头崩齿。减小内锥齿的切削角度,增加受力程度,减小外锥主切削齿的受力大小,从而延长钻头使用寿命。

  去年4月末,改进后的钻头*次进行现场投用。他们选在井况比较复杂的乾246-22井,试验目的层为水平段2368米至3273米的泉头组,这个层岩石硬度3至5级,研磨性不高,经过4天时间钻至完钻井深。与前期相比,单支钻头进尺提高100%,平均钻速提高49.83%,提速*。

  这支钻头的成功投用,拉开了乾246致密油区块钻井提速的序幕。初战告捷后,科研人员马上针对地层致密、坚硬、可钻性差的让70、让80致密油区块展开攻关。

  让70区块地层属于钙质胶结地层,硬度较乾246区块更高,二开2100米左右井段,钻速仅为每小时4米,使用钻头12支,不但增加了起下钻时间,而且严重影响钻井速度。根据这个地层特点,科研人员把提速的关键放在延长钻头使用寿命的个性设计上。

  采用重复布齿结构的钻头,实现钻井提速。以往钻头采用单一布齿,一个圆周上只有一颗切削齿在切削,重复布齿钻头增加钻头布齿密度,从而延长钻头使用寿命。选用16毫米切削双排齿,保证钻头的稳定性和控制钻头切削深度,防止钻头崩齿而造成先期破坏。去年10月31日开始,钻头在查平10井配合旋转导向使用,单支钻头进尺754米,进尺是邻井进尺的2.5倍,平均钻速提高86.7%。且取出钻头磨损轻微,能继续使用,提速初见成效。

  在前期成功经验的基础上,今年年初,科研人员选取让80致密油区块展开技术攻关。他们继续优化设计5刀翼双排齿PDC钻头,同时考虑保径磨损情况,加强保径,采用进口复合片,优化复合片倾角,提高单支钻头进尺,优化排屑槽,提高岩屑返出能力,降低重复切削。通过这项技术实施,以往这个地区水平段需要5支钻头完钻,目前只需要3支钻头,缩短钻井周期2天。