牙轮_PDC混合钻头在迪北103井的应用试验

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国标-》新型PDC钻头设计及应用

孙明光(|j9剂石油管哩国摘要P OC钻头在钻井破岩中所占的比蝌越来越大，但在软硬交错的多夹层地层钻进时效果却不理想，常常发生先期损坏。

本文针对胜利油田多夹层地层栈点进行了P DC钻头的优化设i十‟根据该设计制造的一种新型复合式P Dc钻头在多彳层挝L层中取得了轼好的应用竞贮果。

与牙轮钻头相比，复合PDC钻头机榭}阽速高，寿命长，进尺多等特点，对船∞由田勘探开发速度、降低钻井成本有积极的意义c主黝PDC钻头谢十桃嬲牙}徽谶作者简介孙明光，1965年生。

1994年毕业于石油大学北京研究生院石油工程专业，获硕士鞘立，1999年毕业于西南石浊学院机械谢十及理论专业，获博士前言早4E 80年f{=中期，胜乖蝣由田就开始试用P D C钻头，但只在渤南等少数地层岩|生柜对较为埝质的地因驭}导了鞍好的效果，在H烯0油阳大部分地区鼎卜一直没有好的指标和效益其主要原因在于胜利油田大多数I电l动电J犁i雯=勾复杂，夹层较多且软哽交瞧使常规P D c钻头钻进时，庄隆籍9躺坏而影响其使用寿命。

本文针对胜f蛐罔地层榻髓行了专题研究，设计了一种适合多夹层地层的新型复合PDc钻头，为提高胜利油田的钻井速度、降低钻井成本提供了有效的破岩二[具。

1常规PDc钻头的损坏特征从回收使用过PDC钻头来看，绝大部分I，DC钻头损坏的主要特征为齿柱折断、复合片碎裂、掉片、冲蚀、钻头基体冲蚀等现象，从POC钻头的损坏特征来看，POC 钻头在井下工作时，除了正常的切削地层而受到的反作用力和地层岩石磨损外，还受到了额外作用力的影响，这个额外作用力是造成P DC钻头非正常损坏的主要原因。

在统计和分析P OC钻头的使甩睛况后，结合P E C钻头使用的地区和地层层段，认为P OC钻头的损坏有下面几点原因：1)、地层硬夹层较多。

地层中硬夹层较多是P OC钻头上复合片碎裂、掉片或齿拄式切削齿断裂的主要原因，因为P Dc钻头在钻进过程中，从软地层钻至硬夹层时，由于PDC钻头冠部轮廓胗趺使得钻头表面的切削齿接触地层的硬度不一叶筝，造成切削齿切削地层时受力不均，造成钻头出现蹩钻跳钻现象，作用在钻头上的载荷大部分集中在切削硬夹层的几介切削齿上，蹩钻跳钻产生的瞬时载荷导致这几个切削齿因受力较大而碎裂或折断(特别是在切削硬地层中某些硬质点时，瞬时产生的载荷足队造成了切削齿的碎裂或切削齿折断)。

个性化PDC钻头钻井技术的研究及应用

个性化 PDC钻头钻井技术的研究及应用摘要：青海油田采气三厂尖北区块为裂缝型基岩气藏，基底为典型的花岗岩和花岗岩片麻岩，钻探井属于深井、超深井范围，在开发钻井过程中面临可钻性差，钻头磨损严重等诸多困难，影响工程进度。

基于此，制定了适应性较好的基岩气藏提速方案，通过优化钻头实现个性化PDC钻头钻井技术，切实提高了钻井速度，降低开发成本，加快产能建设进度。

关键字：基岩；钻头；个性钻头；钻井速度；Abstract: Abstract: The Jianbei block of No.3 Gas Production Plant in Qinghai Oilfield is a fractured bedrock gas reservoir with typical granite and granite gneiss basement. The drilling wells are deep wells and ultra-deep wells, and face poor drillability during developmentand drilling. Many difficulties such as serious drill bit wear affect the progress of the project. Based on this, a well-adapted speed-upplan for bedrock gas reservoirs was formulated, and personalized PDCbit drilling technology was realized by optimizing drill bits, which effectively increased drilling speed, reduced development costs, and accelerated the progress of production capacity construction.Key words: bedrock; bit; Personality drill bit; Drilling speed;1前言：青海油田采气三厂东坪区块、尖北区块、昆特依区块均为裂缝型基岩气藏，基底发育典型的花岗岩和花岗岩片麻岩，钻探井属于深井、超深井范围。

浅析PDC钻头地质录井措施

浅析PDC钻头地质录井措施【摘要】PDC钻头在地质录井中的应用意义非常重要，对于提高钻井效率和地质信息的获取具有关键作用。

本文首先介绍了PDC钻头的特点与优势，然后详细讨论了地质录井过程中PDC钻头的选择原则和使用方法。

还指出了PDC钻头地质录井措施的注意事项，包括钻头的保养和调整等。

通过对PDC钻头地质录井效果的评价，强调了其在地质勘探中的重要性。

结论部分总结了PDC钻头地质录井措施的重要性，并展望了PDC钻头在未来的发展前景。

通过本文的介绍与讨论，读者可以更好地了解PDC钻头在地质录井中的应用和优势，从而提高钻井效率和地质勘探的准确性。

【关键词】关键词：PDC钻头，地质录井，应用意义，特点，优势，选择原则，使用方法，注意事项，效果评价，重要性，未来发展。

1. 引言1.1 介绍PDC钻头在地质录井中的应用意义PDC钻头（Polycrystalline Diamond Compact）是一种利用多颗金刚石晶体通过高温高压技术固结在硬质合金基体上制成的超硬材料钻头，具有很高的硬度和抗磨损性能。

在地质录井中，PDC钻头的应用具有重要意义。

PDC钻头具有良好的钻进效率和稳定性，可以在不同地质条件下实现高效快速的钻井作业。

其优异的抗磨损性能和较长的使用寿命，有效减少了换钻次数和停工时间，提高了钻井效率，降低了钻井成本。

PDC钻头在地质录井过程中具有较强的适应性，可以钻探各种不同类型的地层，包括软岩、硬岩、砂岩等。

PDC钻头可根据不同地质条件进行合理配置和组合，提高了钻井作业的成功率和钻井质量。

PDC钻头的使用还可以减少对环境的影响，降低了潜在的安全风险。

通过合理选择PDC钻头和优化录井措施，可以有效避免钻井事故的发生，保障工作人员的安全和井下设备的完好。

PDC钻头在地质录井中的应用意义非常重大，不仅可以提高钻井效率和质量，减少钻井成本，还可以保障工作人员的安全，实现可持续发展。

对PDC钻头地质录井措施进行深入研究和应用具有积极的意义。

牙轮_PDC混合钻头在迪北103井的应用试验

，ＰｉｌｏｔｔｅｓｔｓｏｆａｒｏｌｌｅｒＰＤＣｈｂｒｉｄｂｉｔｉｎＷｅｌｌＤｉｂｅｉ１０３ＴａｒｉｍＢａｓｉｎ－ｙ
，，，，ＸｕＪｉｎｕｏＴａｏＲｕｉｄｏｎＺｈｅｎＺｈｉｄｏｎＹａｎＪｉｎＺｈａｎＪｉａｎｒｏｎｇｇｇｇｇｇｇｇｇ（，，Ｎｏ．３ＤｒｉｌｌｉｎＴｅａｍｏＣＮＰＣＢｏｈａｉＤｒｉｌｌｉｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎＣｏ．Ｌｔｄ．Ｔｉａｎｉｎ３００２８０，Ｃｈｉｎａ）ｇｆｇｇｇｊ／／；）ＮＡＴＵＲ．ＧＡＳＩＮＤ．ＶＯＬＵＭＥ３４，ＩＳＳＵＥ１０，７１７４，１０２５２０１４．（ＩＳＳＮ１００００９７６ＩｎＣｈｉｎｅｓｅ－－ｐｐ．
第３４卷第１０期钻井工程
·７１·
牙轮－ＰＤＣ混合钻头在迪北１０３井的应用试验
许京国陶瑞东郑智冬杨静张建荣
中国石油渤海钻探第三钻井公司
（）：牙轮－Ｐ天然气工业，ＤＣ混合钻头在迪北１０３井的应用试验．２０１４，３４１０７１７４．许京国等．－据邻井的实钻资料，预计该井在０３井是塔里木盆地库车坳陷东部依奇克里克构造带迪北斜坡的一口评价井，摘要迪北１中新统吉迪克组、渐新统苏维依组、古近系库姆格列木群将钻遇砾石含量高、软硬交互频繁、可钻性差的地层，钻头选型困难，无论是牙轮钻头，还是Ｐ机械钻速和单只钻头进尺都很低。为此，在迪北１ＤＣ钻头，０３井的４４４．５ｍｍ井眼段尝试应用了牙轮－ＰＤＣ混合钻头，该新型钻头由３个牙轮、把Ｐ３个ＰＤＣ切削刀翼和钻头胎体构成，ＤＣ钻头优越的切削破岩机理及牙轮钻头的冲击破碎／机理有机地结合在一起。试验从井深２一趟钻钻至２进尺３平均机械钻速１．顺利钻穿吉迪克５２４ｍ开始，８６６ｍ，４２ｍ，７０ｍｈ，与邻井（迪北１相同钻进井段相比，迪北１机械钻速提高了组 — 库姆格列木群组的复杂岩性段；０４井）０３井钻头进尺提高了６５４％，同时该井还刷新了４１５７％，４４．５ｍｍ牙轮－ＰＤＣ混合钻头单只进尺世界纪录。该钻头在迪北１０３井的成功应用为迪北区块钻井提速提供了有益的经验。０３井牙轮－ＰＤＣ混合钻头钻头选型机械钻速中新统吉迪克组渐新统苏维依组关键词塔里木盆地迪北１：／ＯＩ１０．３７８７０９７６．２０１４．１０．０１０．ｉｓｓｎ．１０００Ｄ－ｊ

涡轮钻具及PDC钻头联合工作性能试验分析

１３试验原理．
钻进试验时，位移传感器与钻杆一起在垂直方向联动，测量钻头的钻进深度。测量接头是一只自制
的压力和扭矩传感器。钻头旋转钻进岩石，测量接头输出电压信号，传输到应变仪和计算机。计算机对所有的信号高速采集，并计算出与信号对应的钻压、扭矩、进尺和时间，由进尺与钻进时间计算得到机
械钻速。
பைடு நூலகம்
２结果与分析
２１涡轮钻具工作转速与钻压的关系．
涡轮钻具将钻井液的能量转化为钻具主轴旋转的机械能，驱动井底钻头破碎岩石，其工作行为涉及
２方面的内容：① 钻头及岩石相互作用规律，主要涉及到钻头和岩石的种类、钻压、转速、扭矩、机械
长江大学学报（然科学版）理工２１年１第９第１自０２月卷期Ｊｕｎｌｆａｇｚｎｖｒｉ（ａｃＥｉＳｉｎＪｎ２１，Ｖｏ．ｏ１ｏｒａｏｎｔｅｉｓｙＮｔｉｄｔｃ＆Ｅｇａ．０２ＹＵｅｔＳ）１９Ｎ．
砂岩（中硬地层）进行钻进，通过２规格的钻头在２种典型岩石上的钻进规律进行对比试验，以了解种
涡轮钻具及ＰＤＣ钻头联合工作性能。
１试验部分
１１试验装置．
试验装置为３ｔ头实验架，其相关参数为：钻压范围２３ｔ０钻～０；转速范围００ｒｍｉ；无级调～２０／ｎ速；钻头钻进的最大行程１０ｍｍ。实验架在垂直钻进的工况下所测量的参数有钻头钻压、扭矩、机械２０钻速、钻头转速等。

PDC钻头在定向井中的应用

ＰＤＣ钻头在定向井中的应用作者：纪传军来源：《现代企业文化·理论版》2008年第11期【摘要】文章总结了PDC钻头在无棣、大北、桩西地区定向井中应用时存在的一些问题，针对这些问题提出了在该地区使用PDC钻头应注意的一些技术措施和现场施工方案，并介绍了典型的成功实例。

【主题词】PDC钻头；定向井；水力结构一、对PDC钻头的分析PDC钻头于20世纪70年代投入应用。

在过去的30年中，大量的技术进步使PDC钻头在钻头市场上占有重要份额，而且其份额还在不断增长。

例如2000年时PDC钻头的钻井进尺约占总进尺的26%，而到2003年PDC钻头的钻井进尺约占总进尺的50%。

PDC钻头水马力、切削件和动态稳定性的改进导致PDC钻头的机械钻速和寿命大幅度增长。

过去，PDC钻头只限于钻软到中硬地层，不能钻研磨性地层。

今天，大量的发明和技术突破使PDC钻头的钻速更快、钻井质量更好而且钻井深度更深，其应用范围也扩大到硬地层和研磨性地层。

1．聚晶金刚石复合片（PDC）钻头的材料。

聚晶金刚石复合片是以金刚石粉为原料加入粘结剂在高温高压下烧结而成。

由于聚晶金刚石内晶体间的取向不规则，不存在单晶金刚石所固有的解理面，所以PDC的抗磨性及强度高于天然金刚石且不易破碎。

但由于多种材料的存在，热稳定性较差，同时脆性较强，不能经受冲击载荷。

后来随着PDC钻头的技术进步使得聚晶金刚石薄片与碳化钨圆片接触面的几何形状有了改进，使PDC钻头的热稳定极限也由原先的7000C提高到11500C。

2．聚晶金刚石复合片（PDC）钻头的结构。

与牙轮钻头不同，PDC钻头没有运动部件。

按钻头体材料及切削齿结构把PDC钻头分为胎体及钢体两类。

胎体钻头的钻头体用碳化钨制成，再将复合片直接焊接在本体；钢体钻头的钻头体用整块的合金钢加工而成，再将复合片焊接在碳化钨材料齿柱上制成切削齿，然后将切削齿镶嵌在钻头体上。

3．PDC钻头的水力结构。

PDC钻头的结构取决于很多因素，如钻进能力（钻速）、水马力、导向能力和耐磨性等。

浅析使用PDC钻头时的现场录井工作

浅析使用PDC钻头时的现场录井工作时间：2002-12-17 21:13:26 作者：李玉众所周知，科技是第一生产力，随着高新技术在钻井工程方面的实际应用，为了减少钻井过程中，对深层油气的污染和破坏，尽量采用高新技术来加快钻井速度，缩短建井周期，节约钻井成本，广泛使用PDC钻头。

由于PDC钻头比三牙轮钻头牙齿小且多，钻压较小一般为7~8吨，基本上是靠井下钻头的高转速来达到破碎地下岩石的目的，而且，被破碎的岩屑通过在井内上返过程中的相互磨损，到达地面后岩屑的颗粒变得极为细小，泥岩常呈棱角分明的薄片状，储层物性较好的砂岩常呈分散状颗粒；加上该种类型的钻头在不同构造区块，其对各种地层的可钻性也不同，有些地区，钻时录井不能正确反映地下地层的岩性，如胡103井的沙三上~沙三中地层，唐7井的沙二上~沙三上地层，在这两口井该亚段录取的钻时数据上可以看出，无论是泥岩还是砂岩，钻时一般为5~8min/m，砂岩泥岩区分不太明显，这样，在常规录井工作中，只能通过岩屑录井及荧光录井来分析和判断所钻地层的岩性及其含油性，再加上某些大斜度定向井需要混入一定数量的具有荧光性质的润滑剂，因此，给我们的现场录井工作带来了一定程度的影响。

下面谈一下就近两年来在使用PDC钻头录井工作中的几点认识：一、捞砂过程中应注意的几个问题。

我们从事现场录井工作者都知道，岩屑录井的基础工作是迟到时间的测定，因此在使用PDC钻头钻进过程中，要经常实测迟到时间，以保证捞样时间的准确性。

由于PDC钻头所钻岩屑颗粒细小，钻井方面振动筛布的目数一般在80~120目之间，接取的岩屑往往呈现稀糊形状；在此种情况下，首先，取样时先用100目的筛布悬空静止2min左右，然后倒入捞样盆内，取样量要偏少，减少清洗时间；其次，冲洗时避免用水头直接冲洗岩屑，减少岩屑的带走量，当然用静水洗样则更好；节三，岩屑一定要彻底清洗干净，不要带有泥饼之类的任何污染物，以便有利于下一步荧光滴照工作。

迪北103井KM633钻头报告

迪北103井KM633钻头报告作者单位：渤海钻探第三钻井公司70146钻井队作者姓名：王涛李文王言泉摘要：贝克休斯 Kymera混合式钻头技术是将牙轮钻头和PDC钻头合二为一的专利技术，具有PDC钻头优越的切削能力和持久的工作能力，同时具有牙轮钻头的强度。

与PDC钻头相比较，Kymera钻头具有更低、更平稳的钻进扭矩，定向钻进更易控制，多夹层地层钻进时寿命更长，可靠性更高，同时扭转振动更低。

该混合型钻头的破岩方式既有PDC钻头的剪切破岩，也有牙轮钻头的冲击压碎破岩，钻头的轴向震动更小，方向控制性更好，适应地层范围更宽，尤其适合钻页岩地层和交互地层，钻速更快，进尺更多，寿命更长。

关键词：混合型钻头、平稳、提速Abstract：Beck Hughes Kymera drill bit technology will become hybrid is cone bit and the PDC bit patented technology, with PDC bit superior cutting ability and lasting work ability, and has the strength of roller cone bit. Compared with the PDC bit, Kymera bit is lower, more stable drilling torque, directional drilling is easier to control, multi interbedded formation drilling time longer life, higher reliability, lower and torsional vibration. The rock breaking mode of the hybrid bit both shear PDC bit rock breaking, also have impact crushing cone bit rock breaking, drill bit axial vibration is smaller, the direction control better, to adapt to a wider range of strata, especially suitable for drilling shale formation and interaction, the drilling speed faster, more footage, longer life。

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第３４卷第１０期钻井工程
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牙轮－ＰＤＣ混合钻头在迪北１０３井的应用试验
许京国陶瑞东郑智冬杨静张建荣
中国石油渤海钻探第三钻井公司
（）：牙轮－Ｐ天然气工业，ＤＣ混合钻头在迪北１０３井的应用试验．２０１４，３４１０７１７４．许京国等．－据邻井的实钻资料，预计该井在０３井是塔里木盆地库车坳陷东部依奇克里克构造带迪北斜坡的一口评价井，摘要迪北１中新统吉迪克组、渐新统苏维依组、古近系库姆格列木群将钻遇砾石含量高、软硬交互频繁、可钻性差的地层，钻头选型困难，无论是牙轮钻头，还是Ｐ机械钻速和单只钻头进尺都很低。为此，在迪北１ＤＣ钻头，０３井的４４４．５ｍｍ井眼段尝试应用了牙轮－ＰＤＣ混合钻头，该新型钻头由３个牙轮、把Ｐ３个ＰＤＣ切削刀翼和钻头胎体构成，ＤＣ钻头优越的切削破岩机理及牙轮钻头的冲击破碎／机理有机地结合在一起。试验从井深２一趟钻钻至２进尺３平均机械钻速１．顺利钻穿吉迪克５２４ｍ开始，８６６ｍ，４２ｍ，７０ｍｈ，与邻井（迪北１相同钻进井段相比，迪北１机械钻速提高了组 — 库姆格列木群组的复杂岩性段；０４井）０３井钻头进尺提高了６５４％，同时该井还刷新了４１５７％，４４．５ｍｍ牙轮－ＰＤＣ混合钻头单只进尺世界纪录。该钻头在迪北１０３井的成功应用为迪北区块钻井提速提供了有益的经验。０３井牙轮－ＰＤＣ混合钻头钻头选型机械钻速中新统吉迪克组渐新统苏维依组关键词塔里木盆地迪北１：／ＯＩ１０．３７８７０９７６．２０１４．１０．０１０．ｉｓｓｎ．１０００Ｄ－ｊ
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迪北区块位于新疆维吾尔自治区阿克苏地区库车县境内，西偏南方向靠近库车县。构造位置处于塔里木盆地库车坳陷依奇克里克冲断带下盘迪北１号大型迪西１井、迪北１断鼻构造东翼。根据依南２井、０１井和依南５井等邻井的钻探情况，预计迪北１０３井在中新统吉迪克组、渐新统苏维依组、古近系库姆格列木群将钻遇砾石含量高、软硬交互频繁、可钻性差的地层，
，ＰｉｌｏｔｔｅｓｔｓｏｆａｒｏｌｌｅｒＰＤＣｈｂｒｉｄｂｉｔｉｎＷｅｌｌＤｉｂｅｉ１０３ＴａｒｉｍＢａｓｉｎ－ｙ
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