水力结构增强型PDC钻头应用分析

作     者：麻地辉 薛娟 李毅锐 

作者机构：中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院山东东营257000 胜利油田分公司技术检测中心山东东营257000 胜利第一中学山东东营257000 

出 版 物：《西部探矿工程》 (West-China Exploration Engineering)

年 卷 期：2019年第31卷第12期

页      面：64-65,74页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

主　　题：PDC钻头 水力结构设计 提高机械钻速 现场应用 

摘      要：钻头水力设计在提高钻头钻进性能方面具有重要作用,特别是当钻进占全球75%的页岩软地层的时候尤为重要。为了进一步提高钻头的水力学性能,首先分析了固定切削齿钻头水力学的关键设计特征,然后使用数值和实验工具如CFD和带压钻进实验室(PDL)对最佳的喷嘴方向、位置等特征进行了改进。通过喷嘴方向和位置优化,钻头的机械钻速提高了17%;通过适当的刀翼高度设计,机械钻速进一步提高了17%;在上述研制基础上,通过在基线钻头上增加导流板结构,在低水利条件下,实现了提高机械钻速20%以上,取得了不错的现场应用效果,对于今后开展水力结构增强型PDC钻头的研制及应用具有重要的实际意义。