本文關(guān)鍵詞：蘇53塊水平井PDC鉆頭個性化設(shè)計與實驗

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【摘要】：西北蘇53區(qū)塊水平井鉆進(jìn)過程中不同井段體現(xiàn)出不同的特點,其中一開、二開井段與常規(guī)井鉆進(jìn)相似,而三開造斜段和四開水平段鉆進(jìn)卻與常規(guī)井有很大的區(qū)別,該地區(qū)水平井鉆進(jìn)中的難點也在造斜段和水平段,造斜全長500米左右,有大約300米是螺桿帶動PDC鉆頭的滑動鉆進(jìn),機(jī)械鉆速非常低,是復(fù)合鉆進(jìn)的23%-30%左右,鉆頭一方面要在設(shè)計上滿足造斜要求,令一方面在切削齒性能上也有很高的要求,否則單只鉆頭進(jìn)尺很少,造成頻繁起下鉆,水平段全長一般為1000-1200米左右,該井段對鉆頭的要求與造斜段有相似之處,但是側(cè)重卻不同,因為水平段鉆進(jìn)中螺桿驅(qū)動的滑動鉆進(jìn)相對造斜段減少了,大約在20%-30%左右,只是在井斜出現(xiàn)變化或者調(diào)整目的層深度時候進(jìn)行滑動鉆進(jìn),要求鉆頭具備較好的穩(wěn)斜能力和高的單只進(jìn)尺和機(jī)械鉆速。因此在該區(qū)塊水平井鉆進(jìn)中,造斜段和水平段如何提高單只鉆頭進(jìn)尺和機(jī)械鉆速是全井提速的關(guān)鍵。本課題根據(jù)水平井PDC鉆頭設(shè)計制造技術(shù)現(xiàn)狀,針對地層特點和水平井鉆井的要求,開展了個性化水平井PDC鉆頭的研究。首先需要設(shè)計出適合水平鉆進(jìn)的PDC鉆頭,滿足水平井鉆進(jìn)中對井斜控制的要求,同時通過優(yōu)化鉆頭設(shè)計可以達(dá)到提高鉆頭機(jī)械鉆速的目的,但是要想提高單只鉆頭進(jìn)尺就必須對鉆頭的切削齒(即金剛石復(fù)合片)進(jìn)行深入的研究,切削齒的壽命直接決定鉆頭的壽命,同時也影響鉆頭的機(jī)械鉆速。該研究項目的攻關(guān)目標(biāo)是提高水平井鉆井速度,一方面是研制出適合定向用的鉆頭、另一方面是通過對金剛石復(fù)合片的優(yōu)選達(dá)到全面提高鉆頭性能的目的。
【關(guān)鍵詞】：蘇53區(qū)塊 水平井 PDC鉆頭 金剛石復(fù)合片 定向鉆進(jìn)
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE921.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-15
• 1.1 水平井PDC鉆頭研制及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究水平與發(fā)展趨勢9-11
• 1.3 本課題主要研究內(nèi)容11-15
• 第二章 影響PDC鉆頭在水平井中性能的原因分析15-30
• 2.1 振動對水平井PDC鉆頭的影響15-17
• 2.1.1 回旋振動15-16
• 2.1.2 扭轉(zhuǎn)振動16-17
• 2.2 切削齒工作角度對水平井鉆頭性能的影響17-18
• 2.3 冠部輪廓對水平井鉆頭性能的影響18-20
• 2.3.1 內(nèi)錐角的影響19
• 2.3.2 外錐半徑的影響19-20
• 2.4 復(fù)合片性能對水平井鉆頭的影響20-30
• 2.4.1 PDC復(fù)合片磨損機(jī)理20-23
• 2.4.2 常規(guī)（JZF系列）金剛石復(fù)合片存在的問題23-24
• 2.4.3 新型(JDF系列)金剛石復(fù)合片的改進(jìn)和優(yōu)選24-30
• 第三章 蘇53區(qū)塊地層特性評價及鉆頭設(shè)計理論30-50
• 3.1 蘇里格氣田概況30-32
• 3.2 蘇53地區(qū)地層巖性特點32-33
• 3.3 地層可鉆性評價33-36
• 3.4 水平井PDC鉆頭實體建模及有限元分析36-44
• 3.4.1 水平井PDC鉆頭井底受力分析36-37
• 3.4.2 建模及有限元分析37-38
• 3.4.3 PDC鉆頭不同冠部輪廓有限元分析結(jié)果38-42
• 3.4.4 不同后傾角的切削齒與巖石相互作用的有限元分析42-44
• 3.5 蘇53區(qū)快水平井PDC鉆頭設(shè)計理論44-50
• 3.5.1 PDC鉆頭冠部輪廓的確定44-46
• 3.5.2 切削齒后傾角參數(shù)的設(shè)計46
• 3.5.3 雙重切削結(jié)構(gòu)設(shè)計46-47
• 3.5.4 力平衡抗回旋設(shè)計47
• 3.5.5 采用螺旋刀翼設(shè)計47-48
• 3.5.6 水力設(shè)計的研究48
• 3.5.7 低磨阻保徑設(shè)計48-50
• 第四章 蘇53區(qū)快水平井PDC鉆頭設(shè)計與應(yīng)用50-56
• 4.1 造斜段高效PDC鉆頭設(shè)計與應(yīng)用50-53
• 4.2 水平段高效PDC鉆頭設(shè)計與應(yīng)用53-56
• 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-59
• 作者簡介、發(fā)表文章及研究成果目錄59-60
• 致謝60-61

【相似文獻(xiàn)】

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