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- 录入时间: 2013/8/3
PDC钻头又称聚金刚石复合片钻头,金刚石复合片,是在高温,高压下由人造金刚石与硬质合金一次性合成的超硬材料,它不但具有金刚石所具备的强度高,耐磨等优点,同时还具备了硬质合金所具备的抗冲击性强,出刃大等特点。用PDC钻头作为钻头的切削可大大提高钻头的工作效率,是钻进中硬岩层的理想钻头。
一 PDC钻头的特点
PDC(复合片)中的金刚石层有极高的耐磨性,硬质合金层有较高的抗冲击性,并且金刚石层能始终保持锐利的切削刃。切削刃以负前角的位置切削岩石,不仅能提高复合片的工作刚度,延长其使用寿命,提高切削速度,而且还可以减少或避免岩屑挤压在钻头体与岩石之间。负前角的大小依据地层而定,对于可钻性好,钻头寿命和时效都好的地层,负前角为0°~-5°,对于大部分的沉积岩,一般负前角为-10°~-20°时钻头性能最好,在实际应用中,负前角一般采用为-15°。
二 PDC钻头的使用分析
1 ¢311.1mm M1985型
阿尔及利亚438B区块的HEB-A-2井使用该型钻头钻进。¢339.7mm套管下深888m,在用铣齿钻头扫完套管附件后,¢311.1mm M1985型钻头无划眼顺利下入井底,入井深度893m,采用双稳定器钟摆钻具组合,增加了下部钻柱的弯曲刚度及防粘卡能力,并减小了钻头的倾斜和震动,使钻头工作平稳,避免了部分切削刃过载而引起早期不正常磨损,保证了钻头面上钻井液的均匀流动,使切削刃充分冷却。¢311.1mm 钻头所钻井段上部为成岩性差,可钻性好的粉砂岩,泥岩,砂质泥岩,采用轻压慢转造型后,修正牙轮钻头形成的井底模型,使井底逐渐形成与PDC钻头冠型一致的形状,以利于正常参数钻井时各PDC切削齿受力均匀,转入正常钻进,钻井参数为:钻压60kN,转速120r/min,排量42L/s,泵压15Mpa,钻头工作平稳,纯钻时间43.00h,进尺693m,平均转速16.11m/h. 井深1500m进入barremian地层,岩性以硬质灰岩,白云岩为主,中等硬度,可钻性较差,是438B区块最难钻的层位,因此提高钻压到80KN,并注意保持充分的水冷却,纯钻时间79.86h,进尺315m,平均转速3.94m/h.由于机械转速变慢,起钻换另一¢311.1mm M1985钻头,所钻地层为泥岩,灰岩互层,钻井参数为:钻压8-10KN,转速100-140rpm,排量50L/s,泵压18Mpa,纯钻时间98.5h,进尺695m,机械转速7.05m/h,钻达三开设计完钻井深2595后,起钻发现,钻头长刀翼上心部的九颗切削齿磨损轻微,而冠部,肩部,保径及后排切削齿磨损严重,有部分切削齿断裂,但不掉齿,钻头直径磨损1mm,喷嘴无冲蚀,无损坏。