浅谈钻井钻头的优选

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浅谈绳索取芯适岩钻头的选用

浅谈绳索取芯适岩钻头的选用

浅谈绳索取芯适岩钻头的选用绳索取芯适岩钻头是一种常见的矿山钻井工具,它能够在岩石地层中进行高效稳定的钻井作业。

该工具适用于各种硬度的岩石,广泛应用于煤矿、铁矿、金矿、铜矿等采矿行业,也可用于建筑、水利工程等领域。

在选用绳索取芯适岩钻头时,需要考虑以下几个方面:一、岩石硬度钻头的选用应根据不同岩层石质的硬度和松散程度,选择合适的钻头。

硬度较大的岩石可采用齿型钻头或普通钻头,较软的岩石可采用特殊的三把钻头。

采用合适的钻头能够提高钻井效率和钻井质量。

二、钻井深度和孔径钻头的类型和尺寸应与钻井深度和孔径相匹配。

如果钻头的直径太小,会增加钻井时间,造成效率低下;如果钻头的直径太大,会降低钻进速度,增加工具磨损和成本开支。

因此,在选用钻头的时候,需要确定好钻井深度和孔径。

三、适当的RPM在使用绳索取芯适岩钻头时,需要注意适当的转速。

适当的转速会减少钻头的溢出,使钻井更加稳定和均匀。

如果转速过低,会增加钻头与岩石之间的摩擦力,加速钻头磨损和热损;如果转速过高,会导致钻头的振动和溢出,增加故障率和石灰渣排出困难。

因此,在选择转速时,需要结合钻头和岩石的硬度及钻进深度等因素进行调整。

四、制造质量和耐久性在选用钻头时,需要注意钻头的制造质量和耐久性。

选择制造质量好、品质优良、使用寿命长的钻井工具,可以在保证钻井效率和质量的前提下,提高工具寿命和降低成本。

总之,选用绳索取芯适岩钻头需要考虑到各种因素,包括岩石硬度、钻井深度和孔径、适当的RPM以及制造质量和耐久性。

只有在充分了解各种因素的基础上,才能选用合适的钻头,提高钻井的效率和质量。

国内外钻头优选方法述评

国内外钻头优选方法述评

第13卷第4期重庆科技学院学报(自然科学版)2011年8月收稿日期:2011-04-29基金项目:国家自然科学基金项目(50674077);国家863项目(2006AA09Z312)作者简介:杨仲涵(1985-),男,西南石油大学油气井工程专业在读硕士研究生,研究方向为钻井工程。

钻头的类型、质量优劣与岩性及其他钻井工艺条件是否适应对钻井速度、井身质量和钻井成本有直接影响。

在钻井过程中人们总是期望起下钻次数减少、建井速度加快、钻井成本降低。

因此,所选钻头既要适合待钻地层又能同时兼顾经济效益。

钻头选型方法有定性和定量之分,定性就是岩石力学参数法,按照岩石力学划分岩石软硬程度,对应钻头也用相应的软硬程度予以标识,据此相互匹配选择钻头;定量则是钻头使用效果评价法,用已钻井的钻头使用效果作为待钻井钻头选型依据;综合法是将前两者结合起来进行考虑。

1钻头选型传统方法(1)每米钻井成本法及钻头效益指数法每米钻井成本法是以钻头的单位进尺成本作为优选钻头的依据,计算公式如下:C=C b +C r (T+T t )F(1)式中:C —每米钻井成本,元/m ;C b —钻头费用,元/只;C r —钻机运转作业费,元/h ;T —钻头纯钻时间,h ;T t—钻井辅助时间(起下钻、循环钻井液及接单根时间),h ;F —钻头总进尺,m 。

此方法着重于投入成本,将经济成本作为唯一的评判标准。

但是影响钻井成本因素并不仅仅与钻头选择有关,因而不能直接反映选择方案的好坏。

而效益指数法则根据钻头总进尺、钻头机械钻速和钻头成本3个因素的数学计算结果来评价钻头的使用效果。

计算公式如下:E b =αFR C b(2)式中:E b —钻头经济效益指数;α—系数,一般取0.6;R —钻头机械钻速,m/s 。

此方法综合考虑了钻头近期经济效益和潜在远期经济效益,比每米钻井成本法更合理,不需要计算难以确定的钻井辅助时间。

(2)比能法将钻头比能(钻头从井底地层钻掉单位体积岩石所需要做的功)作为衡量钻进效果好坏的主要因素。

PDC钻头设计与优选技术

PDC钻头设计与优选技术

PDC钻头设计与优选技术PDC钻头的设计包括刀体结构设计和PCD片设计两个方面。

刀体结构设计是指设计钻头的外形和内部通道结构,以适应不同的钻井条件和作业需求。

常见的刀体结构包括梯形刀体结构、平底刀体结构和球形刀体结构等。

梯形刀体结构适用于软、中等硬度的岩石,平底刀体结构适用于硬岩和石英等非均质岩石,而球形刀体结构适用于软岩、泥质岩石等易堵塞的地层。

此外,刀体结构还需要考虑通道设计,以确保冷却液和岩屑能够顺利地通过钻头。

PCD片设计是指设计金刚石颗粒的形状、分布和固化方式,以获得更好的切削性能和使用寿命。

常见的PCD片形状包括圆形、矩形和三角形等。

圆形PCD片适用于软岩和泥质岩石,矩形PCD片适用于中等硬度的岩石,而三角形PCD片适用于硬岩和石英等非均质岩石。

此外,PCD片的分布也需要考虑,通常采用均匀分布或者密集分布的方式,以提高整体的切削效果和使用寿命。

固化方式决定了PCD片与刀体之间的结合强度,一般采用高温高压、高温低压和超高压等方式,确保PCD片能够牢固地固定在刀体上。

PDC钻头的优选技术主要是根据不同的地质条件和作业需求来选择最合适的钻头参数。

一般来说,硬度大、磨损大的地层适合选用具有较多PCD片且PDC钻头刃磨度较强的钻头;而软、破碎易塌方的地层则适合选用刃磨度较低的钻头。

此外,还需要考虑钻头的速度和压力等参数,不同的地层压力和速度对切削效果和钻井效率都有影响。

因此,根据具体的地质条件和作业需求,通过试验和模拟分析等方法来选择最合适的钻头参数,可以提高钻井效率和降低成本。

总之,PDC钻头的设计和优选技术是提高钻井效率和保证钻孔质量的关键。

通过合理的刀体结构设计和PCD片设计,可以获取更好的切削性能和使用寿命。

根据不同的地质条件和作业需求来选择最合适的钻头参数,可以提高钻井效率和降低成本。

随着石油工程和地质勘探等行业的不断发展,PDC钻头的设计和优选技术也将不断完善和创新。

分析石油钻井的钻头选择及钻井液确定

分析石油钻井的钻头选择及钻井液确定

分析石油钻井的钻头选择及钻井液确定石油钻井工作的开展离不开钻头,所以必须保证钻头选择的科学性,搭配适应的钻井液,提升工作效率。

从当前石油钻井工作开展的情况为出发点,结合近年来的工作经验,全方位的对钻头的选择以及钻井液的选择进行分析。

标签:石油钻井;钻头;钻井液0 引言钻井是石油勘探以及石油开发的基本要素,并且后续的所有的资料收集工作也需要钻井作为必要前提。

钻井作业速度和开发成本成反比,与日后的产出效益成正比。

当今国际社会石油资源日渐短缺,中国作为发展中国家,想要在该方面与发达国家保持统一发展速度,就必须要不断的优化石油相关技术,提升钻井工作质量。

钻头是石油钻井过程中比较关键的一个工具,钻头质量直接影响钻探工作质量。

如何选择钻井液也是关键问题,钻井液优劣直接影响石油效益。

针对上述情况,下文将对石油钻井钻头的选择以及如何选择钻井液进行简要分析。

1 钻头选择1.1 钻头的重要性在进行钻头选择之前,首先深入的了解钻头。

钻头是钻井必要工具,通常我国石油行业钻井使用的钻头都是旋转钻头。

旋转钻头可以在机械能的带动下不断旋转,通过旋转的方式来带动钻头工作。

旋转过程中阻碍钻头前进的岩石会被破碎掉,实现向下钻探的基本目的。

钻头是石油钻井设备当中最关键的部分之一,不同地区以及不同钻井环境所需要的钻头形状以及钻头规格都是不同的,所以要根据实际情况酌情选择。

1.2 钻头类型与选用石油钻井作业类型比较多,所以相应的钻头种类也较多。

从石油行业发展情况来看,通常都是根据钻进方式的差异来选择钻头的。

常见钻头氛围刮刀式钻头、牙轮式钻头以及金刚石钻头等。

其中牙轮式的钻头是目前使用频率最高的一种,而金刚石钻头则可以适应一些地形、地质比较特殊的区域,刮刀式钻头很少使用。

牙轮式钻头的结构整体来说比较复杂,一般所使用的牙轮式钻头包含了钻头体等五个组成部分,如果需要使用密封喷射技术,还会有专门的储油系统。

石油钻井施工如果需要使用牙轮式的钻头进行施工作业,要高度关注周围油井的地层资料以及油井地址信息,结合钻井设备性能实际情况,判定是否要选择牙轮式的钻头。

浅析石油钻井的钻头选择及钻井液确定

浅析石油钻井的钻头选择及钻井液确定

19一、钻头的种类和选择1.金刚石钻头的优势以及选择金刚石钻头最大的优势就是可以适应一些地质比较硬的地层,它的切割性能非常好。

同时,它在高速的钻探方面有着很大的优势。

通过观察它们对地层的适应程度,可以将金刚石钻头分为普通金刚石钻头以及聚晶金刚石复合片钻头两类。

在这二者之中,前者的适应范围是耐磨性高、地质硬度比较好的地层;而后者的应用范围比较广泛,它可以应用于硬质地层,软质地层以及软硬适中的地层等。

这两种钻头最主要的差别是刀片的差异,后者钻头的组成主要是由四个部分组成的,分别是金刚石复合片、喷嘴、胎体以及钻头体;而普通金刚石钻头的组成部分为金刚石、颗粒、喷嘴、胎体以及钻头体。

由于金刚石钻头的切割水平非常高,因此在进行石油钻井工作时,选用金刚石钻头可以进行高速钻探,也可以在一定范围内进行扩大,而在进行这项钻井作业的过程之中,也需要注意以下几个方面:第一, 在使用的过程之中,千万要小心金刚石钻头,最大程度上降低损坏程度,因为它的价格是比较高的;第二, 金刚石钻头的热稳定性比较差,因此在使用的过程中以及使用完要及时的进行清洗,保证它的冷却性能。

2.牙轮钻头的原理以及选择根据牙轮钻头各个结构的不同,可以将其分为五个部分,包括水眼、轴承、巴掌、牙轮以及钻头体。

对于密封喷射式的牙轮钻头来说,它还包括储油补偿系统。

一般来说,在牙轮钻头的上部会存在着钻柱和螺纹连接的情况,而在钻头下部的牙轮是带有三个巴掌的,牙轮和各个牙轮轴之间有轴承连接,牙轮会利用自身所带的切削齿去进行破碎岩石的工作。

再进行钻井作业的过程之中,主要是利用在钻井过程中的横向剪切作用以及纵向的震动作用,去实现牙轮钻头对岩石的破碎,才可以提升钻井速度。

二、钻井液的类别以及使用1.钻井液的类别在钻井的整个过程之中,钻井液所发挥的主要作用就是对井底进行清理和冲洗,将一些在破碎岩石的过程之中所产的生的一些尘屑带到地面上来,再通过对钻头及时的进行冷却和润滑,去对地层的压力产生一个平衡的作用,推动钻井工作的正常进行。

浅析钻井的钻头选择及钻井液确定

浅析钻井的钻头选择及钻井液确定

浅析钻井的钻头选择及钻井液确定钻井施工在整个石油的勘探开发过程中作用非常重要,直接决定了后期石油开采质量,可见,钻井施工的质量水平在很大程度上对石油开采效率会产生巨大影响。

而在钻井施工过程中钻头是非常关键的一个设备,而很多因素都与钻头的使用直接关联,钻井液钻井施工过程中非常重要的一项辅助工具,在石油钻井施工中也起到了关键作用。

本文主要针对钻井施工过程中钻头和钻井业的选择进行了简要分析。

希望能够对石油钻井施工起到一定帮助。

标签:钻井施工;钻头;钻井液;选择引言石油资源在勘探勘探过程中钻井是其中非常关键的一个环节。

在实际开展钻井施工作业的时候,机械化操作方式的应用比较广泛,在这种情况下,钻头的合理选择直接关系着整个钻井工程质量,因此必须要针对钻头选择进行合理评价,以此来保障钻井施工顺利开展。

一、石油钻头的分类和选择在实际进行钻头选择的过程中应该综合多方面的因素,钻井施工所在地的地质和地貌是其中非常关键的两个因素,对于钻头选择也有决定性的作用。

以地层条件为例,钻头选择过程中地层岩石的机械力学性能产生一定的影响。

在实际进行钻井施工的过程中,钻头的主要动作是破碎岩石,并在岩层中打出钻孔,应该充分结合地层岩石本身的强度来选择相对应的钻头质量,如果地层岩石的强度相对比较大,在钻井施工过程中钻头会产生非常严重的损坏现象,因此钻头在实际选择时不仅要对钻井施工成本进行充分考虑,而且还要从钻井施工效率方面进行综合,在当前的个体施工作业过程中金刚石钻头、牙轮钻头、刮刀钻头是最常用的一种钻头类型[1]。

而牙轮钻头是使用最为广泛的一种。

1.金刚石钻头的基本概况与选择金刚石钻头主要指的是钻具的切削刃是利用金刚石材料制作而成。

在钻井施工领域所使用的金刚石钻头又可以分为简单型和复杂型等两种类型[2]。

对于复杂型金刚石钻头来说,聚晶金刚石是目前使用比较广泛的一种,尤其是在钻井开钻过程中应用更为广泛,这种钻头能够对所有的地层类型都有很好的适用性。

浅析石油钻井的钻头选择及钻井液确定

浅析石油钻井的钻头选择及钻井液确定摘要:在现在的时代,我国的科技发展是非常迅猛的,我们人类已经把上天入地的神话传说实现了。

钻井技术的出现,给目前的能源革命带来了严重的影响。

在勘测石油和采集石油的过程中,钻井的技术是非常重要的,从以上叙述能够总结出一个道理,就是钻井质量的好坏将直接影响着石油开采效率的快慢,钻头是钻井的时候必不可少的工具。

本文根据石油钻井工作中的实际情况,对钻头和钻井液的概念进行了定义,分类论述石油钻井钻头以及钻井液的类型,并在此基础上以欠平衡钻井技术为例探讨了钻井液确定的关键,以此为提高石油钻井效率起到一定的帮助。

关键词:石油钻井钻头钻井液欠平衡钻井技术为了寻找和证明油气的构造,我们提出了钻井技术,探明已经为我们证明了含油面积和储量,石油勘探和开发的前提就是探明,我们在石油勘探和开发每一项环节中,钻井技术都起到了很大的作用。

钻井工作的速度将直接影响开发的成本,在目前我国石油资源短缺的情况下,必须要做到的就是提高我国石油开采和勘探方面的技术,这样才能让钻井作业的效率和质量得到一定的保障。

一、相关概念1.1钻头的概念在钻井作业的过程中,钻头是钻井设备不可缺少的一部分,我们主要是使用钻头来对岩石进行破碎,破碎之后就形成了钻眼。

钻头的质量和钻头与岩石性质的适应性等对钻井工艺的选用起着非常重要的作用。

钻井过程中,我们按照所钻地层的属性选择合适的钻头并进行合理的使用和使用,根据钻头的功能我们可以把钻头分为钻井钻头,取心钻头和特殊工艺用钻头等,根据类型我们可以把钻头分为刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头以及PDC钻头。

在不同的地区和不同的工作场合,钻头的形状、规格都具存在一定的差别,我们要根据实际情况,来判断要使用什么样的钻头,并且要知道怎么科学的使用它才能让它发挥最大限度的作用。

1.2钻井液的概念钻井液是在石油钻井过程中以它的多种性能能够满足钻井工作需要地各种循环流体的总称。

钻井液还有一个名称叫做钻井泥浆,简单的就叫它泥浆。

钻头优选与合理使用技术

钻头优选与合理使用技术一、概述在旋转钻井中,钻头是破岩造孔的主要工具,它的质量优劣及其与地层、岩性和它钻井工艺条件的适应程度,直接影响着钻井速度的高低,因而根据地层条件合理选择钻头类型和钻井参数,则是提高钻速、降低钻井成本地重要技术环节。

在深井钻井过程中钻头要钻遇、钻穿多套地层中和多种岩石,由于岩石是具各向异性的非均质体,其品种极多且性质各异,因而从事钻头选型工作研究的石油钻井科技工作者,面对的是一庞大而复杂的集合体。

故钻头类型优选方法的先进性及其所选钻头类型与地层的适用程度,从一定意义上讲制约着深井钻井速度的大幅度提高和钻井成本大幅度下降,是目前国内外钻井工程技术领域相当重视与关注的一项重要研究工作,多年来各国都在下大力,投入大量资金和众多人员进行该方面的试验与研究,以期获取行之有效且能为优质高效钻井提供技术支持的钻头选型方法.石油勘探开发高速度与低成本目标的实现,很大程度上取决于钻井的高速度。

目前国内外畅行的提高钻井速度的主要技术途径,是实施优快钻井配套技术,该项技术的核心内容是由软件技术-高水平的钻井工艺技术和硬件产品-与地层适用性强的高效钻头两部分内容组成。

因而欲求获取钻井的高速度,即实现提高钻井速度、缩短建井周期的工作目的,除应在不断进行钻井工艺技术方面技术创新、研究开发外,另一重要技术途径是注重研制新型钻头和合理选择及使用钻头。

二、国内外相关钻头选型方法综述自钻井应用于探矿工程开始至今,新型钻头研制与钻头选型工作,一直是钻井技术领域中研究的主要课题,随着钻井工艺技术的不断进步与提高,钻头选型方法在不断提高与完善,但此项工作将永远是该项技术领域中研究的主题。

现将国内外有代表性的几种钻头选型方法予以归类综述。

(一)经验钻头选型法本方法俗称现场钻井资料选型法,其提出和应用开始于钻井工程的初始阶段,后经从事石油钻井工程现场施工和科研人员几代人的不断完善提高、逐步形成为一套行之有效的实用方法,目前现场钻井技术人员多采用这一方法选择钻头类型。

钻头选择和用法

钻头选择和用法钻头是钻孔的重要工具,选择适合的钻头可以提高工作效率和质量。

本文将介绍钻头的选择和使用方法,希望对大家有所帮助。

一、钻头的选择1. 钻头的材质不同材质的钻头适用于不同的工作材料。

钻头的材质有高速钢、硬质合金、钻石等。

高速钢钻头适用于钻软质材料,硬质合金钻头适用于钻硬质材料,而钻石钻头适用于超硬材料的钻孔。

2. 钻头的直径钻头直径的选择应该根据钻孔的要求和工作材料的硬度来决定。

对于较硬的材料,需要选用较小直径的钻头,而对于软质材料可以考虑选用较大直径的钻头。

3. 钻头的长度钻头的长度应该根据钻孔深度来选择。

过长的钻头容易折断,过短的钻头不能钻到预期位置。

4. 钻头的形状钻头的形状有直柄、圆柱、锥形等多种形式。

不同形状的钻头适用于不同的钻孔场合。

例如,锥形钻头可以在不同直径的孔中钻出适合的孔洞,而圆柱形钻头可以钻出标准大小的孔洞。

二、钻头的使用方法1. 钻孔前的准备在钻孔前,应该仔细检查钻头的状态。

如果钻头有损伤或磨损,应该更换新的钻头。

同时,需要选用适合的冷却液,在钻孔时往钻孔位置不断滴入冷却液,以保持钻头的清洁,避免过热和磨损。

2. 钻孔时的操作(1)确定钻孔位置和深度。

(2)将钻头与钻机卡口紧固,开启钻机。

(3)将钻头缓慢地放到工作材料上,施加适当的力量,使钻头慢慢进入材料。

要注意钻孔过程中的速度和力度,不要过快或过慢,避免钻头折断或损伤工件。

(4)如钻头进入物料后未见钻头硬度,则需加压,直至水平位置的手掌如果觉得发热uc0一定要停下来,冷却后再继续。

(5)钻孔完成后,应该用冷却液清洗钻头,并及时清理工作面,以免影响下一次钻孔质量。

三、注意事项1. 钻头使用前,应该先检查其是否完好,避免造成损害。

2. 钻头必须保持冷却,以保证钻头的寿命和工作效率。

3. 钻孔时应该使用适当的加压力度,不要过急或过缓。

4. 钻孔完成后应该及时清洗和保养钻头,避免生锈和损坏。

总之,选择合适的钻头和正确的使用方式,不仅可以提高工作效率,还能够保证钻孔质量。

浅析石油钻井的钻头选择及钻井液确定

石油钻井工作作为整个石油勘探和石油开发的基础工作之一,在规模化的生产过程中,石油钻井工作的速度与前期石油开采工作投入的成本两者之间呈现的是反比的状态。

而且前期的石油钻井工作,通常也是间接的收取石油勘探地质资料的过程。

中国作为一个拥有开采石油历史比较悠久的国家,在现今石油资源日益稀缺的状态下,为了提高石油资源开采勘探的质量,需要不断地提高前期石油钻井工作的效率和质量,以此能够通过前期工作的稳定为后期工作的进行奠定重要的基础。

在石油钻井工作效率提高的过程中,钻头和钻井液的确定起着非常直接的作用。

两者独立化的优选加上协调作用的配合对于促进石油钻井效益有着直接的影响作用。

那基于以上分析的基础上,能够针对石油钻井过程中钻头和钻井液的选择对于改进实际钻井工作非常必要。

1 石油钻井中钻头的科学选择分析1.1 石油钻井中的钻头概念分析钻头是石油钻井工作非常重要的组成部分,钻头质量的好坏直接影响到钻井工作是否能够顺利进行,是否能够实现最优化的时间成本。

具体而言,石油钻井工作中,钻头主要是对石油勘探中井口存在的岩石进行击碎,破除坚硬的障碍物。

现今,石油钻井使用的钻头主要分为钻井钻头、取心钻头和特殊工艺用钻头三种类型;且按照钻头制作材料类型进行划分,其可以分为刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头以及PDC钻头四种类型。

在具体使用的过程中,工作人员需要针对钻井的地理环境和地质构造以及钻井的深入程度合理地选择钻头类型。

但是,就我国而言,我国石油钻井工作进行过程中,一般选择的是牙轮式的钻头,金刚石钻头应用较为普遍,而对于刮刀钻头和PDC钻头的运用却是非常少的。

1.2 不同类型的钻头选择运用分析1.2.1 牙轮式钻头牙轮式钻头作为现今石油钻井工作中运用频率较高的钻头之一,其本身的构造结构是非常复杂的。

牙轮式钻头在使用的过程中,如果工程单位选择使用此种类型的钻头,那么整个团队应该对钻井周围的地理环境和地质资料进行收集和分析,并且能够针对油井地址信息进行科学的综合性分析,以此在深入了解实际情况的基础上,根据钻井的目标和成本投入等合理的选择钻井头。

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浅谈钻井钻头的优选
钻头是钻井工艺的主要工具之一,它直接影响着钻井速度、钻井质量与钻井成本。

在钻井施工中,必须根据工程设计内容,充分考虑剖面类型、地层岩性、地层可钻性等因素,确定钻头类型,以提高地层的适应性。

本文论述了西南石油工程临盘钻井分公司的一些先进做法。

标签:选型原则;选型方法;选型试验
1、钻头选型原则
钻头选用,必须考虑其关键的影响因素,考虑地层岩性、井身结构、钻具组合、钻井液性能、邻井情况以及期望值和经济评价。

在现场施工中,钻头选型的一般原则是:根据地层特性,选择综合性能良好,使用寿命长,机械钻速高,能适应动力钻具特性的高效钻头。

选用的钻头,攻击性要强、清洗效果好,以提高机械钻速;牙齿耐磨性要好、抗冲击性要强、保径效果要好、耐冲蚀性要强,以延长钻头寿命;轴承密封要好,以延长轴承寿命;钻头导向性要好,以满足井眼要求;稳定性要好,以便钻头工作平稳。

2、常用的钻头选型的方法
目前,国内已成功地开发出多种形式的钻头优选方法和技术。

大体上呈现出三大技術发展方向和各自的研究领域,我们通过对其主要技术发展方向的研究,以及对各种钻头优选方法上优劣性的评价,再结合我们实际现场应用状况分析,确定出一种综合性强的钻头优选方法。

西南石油工程临盘钻井分公司常用的钻头选型方法
(1)根据邻井资料选型
对邻井相关资料逐地层逐钻头进行分析,以最优钻速和进尺为标准,从中选出合适的钻头类型和钻井参数。

(2)根据钻头分类标准选型
因各钻头生产厂家所生产的各种类型钻头是根据岩石的软硬特性设计的,这样一来就可根据所钻地层的软硬级别选用对应的钻头类型。

(3)根据统计方法选型
一般地,老油区有着丰富的钻头使用资料,对这些资料进行统计分析,得到各类钻头的定量使用指标,如机械钻速、钻头寿命、钻头进尺、每米成本等,根据各项指标的高低进行对比完成钻头选型。

常用的这几种钻头选型方法均依靠室内测定的岩石可钻性,是目前现场采用较为普遍的钻头选型方法。

由于岩石可钻性表征了岩石抵抗钻头破碎的能力,是选择钻头、提高钻井速度的基础,因此这类钻头选型方法在现场应用中具有很强的指导作用。

但这类钻头选型方法由于受主客观条件的限制,存在很多不足,如不能全面反映岩石在地下所处的高温高压情况。

难以全面反映不均匀地层岩石性质的变化。

由于经济和技术的原因,不可能对整个地层都取心,难以建立连续剖面。

在井下复杂、岩性变化大的区域,室内测定的数据对钻井缺乏对比性。

为了全面掌握某一地区可钻性情况,必须进行大量的岩心测定,耗资费力,工作量大。

从80年代开始,国内外不少人便试图利用比能法和dc指数法对岩石可钻性进行研究,但由于外界影响因素多,考虑的参数不足而难于推广。

特别是,对地质状况特殊、断层复杂,地层岩性变化很大的区域,采用此类钻头选型方法在现场实施中的效果不佳。

3、利用数学分析进行钻头选型方法
由于影响钻头使用效果的因素是多方面的,在钻头工作过程中,诸如:钻头磨损程度、岩石可钻性、岩石研磨性、轴承磨损系数等多个影响因素的可知程度都很难确定。

因此,有人便在研究过程中引入模糊数学和数值分析的理论,将这些不可知因素进行有效的数学处理,求归出一种更合理的数学模型,从而在钻头选型方法上更具指导意义,这当中较为著名的有:
(1)钻头选型的地层模糊聚类研究
聚类分析是数理统计研究中“物以类聚”的一种多元分析方法。

由于事物在许多情况下带有模糊性,因此用模糊数学方法进行聚类分析就能使分类更切合实际。

确定了所钻地层与各已知地层的分类情况后,可参照与新地层最接近的某一或某几种已知地层的钻头选用情况选择钻头。

(2)神经网络算法的钻头选型方法
早在50年代,研究人员就开始模拟动物神经系统的某些功能,来进行非线性模型的辨识,他们采用了软件与硬件,建立了许多以大量处理单元为结点和处理单元之间互联的拓扑网络,并将上述模拟合称之为人工神经网络,目前较为普遍的模型分类网络有6种。

另外,诸如数学分析中的灰色理论,盈亏数值分析,模糊数学统计分析等数学方法都有人将其应用于钻头选型方法中,并取得了一定的使用效果,但这些钻头选型方法在现场应用过程中往往存在一定的问题,例如:操作过于复杂,理论性较强,依据性差,准确性有待于提高等等,在今后的研究中需要进一步的完善。

(3)利用测井资料进行钻头选型的方法
国内外在钻头选型方法研究中发现,测井资料中蕴藏着大量的地层信息,通过对其进行处理与分析,可以估算出整个地层剖面上的岩石力学参数、地层压力
(系统)参数,以及其他一些对钻井工程有用的信息。

同时,测井资料能全面反映地层的不均匀特性,有很好的连续性,能弥补未能取心层段不能确定可钻性级数的缺陷,且便于建立连续剖面。

因此,国内外钻井研究工作者相继开展了利用测井资料预测地层岩性、进行钻头选型的研究工作。

利用该方法计算得出的岩石可钻性变化规律用于指导钻头选型,具有很强的科学性。

因此,这类钻头选型方法在钻井工程中的应用具有特别重要的意义,有着很强的实用性和先进性。

4、综合钻头选型方法
西南石油工程临盘钻井分公司通过对钻头优选方法及优选技术的研究,建立起一种综合钻头选型方法,该技术分为钻井地层评价技术和钻头综合选型技术两大部分。

具体地说,在室内测定岩石声波速度、可钻性试验的基础上,利用回归分析的方法,研究声波速度与岩石可钻性之间相互关系,地面声波速度与井下测井声波速度之间相互关系的数据分析与处理,并获取定性定量结论,建立起利用测井声波速度预测地层岩石可钻性的数学模型和预测剖面。

在此基础上,结合邻井钻头使用情况,利用最优化理论和模糊数学中聚类分析的方法,对适合预钻地层的钻头类型加以优选,推荐出最合适的钻头类型。

通过大量的室内试验测试,以及在西南地区现场试验表明,钻头综合选型方法具有很好的推广应用价值,并取得了良好的经济效益和社会效益。

5、结论
长期实践表明,正确的钻头选型,可以进一步取得成本低,施工速度快的效果。

但是,影响钻头类型选择的因素是多方面的,其中地层因素、钻头本身性能指标,如钻头成本、钻头特征、适应性、所需钻井参数;使用状况,如机械钻速、钻头进尺、钻头磨损情况、纯钻时间、所钻地层特征等等。

所有影响因素都具有很大的不确定性。

选用钻头前要有一整套对地层钻进特性进的评价。

要充分利用评价结果,以钻头进尺、钻井成本为主要评价指标,用科学的选型方法对钻头进行优选。

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