水平井PDC钻头黏滑振动规律试验研究

作者：龙伟; 况雨春^*; 何璟彬; 林伟; 韩一维; 张涛; 朱光辉

来源：石油机械, 2023, 51(09): 18-25.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2023.09.003

• 水平井
• PDC微钻头
• 黏滑振动
• 砂岩
• 灰岩
• 台架试验

黏滑振动会造成PDC钻头损伤和井下仪器失效，试验是研究水平井钻柱系统黏滑振动的常用手段。设计了一种微型PDC钻头，基于水平井试验台架进行破岩试验，分析了钻进砂岩和灰岩时钻头端黏滑振动的影响规律。试验结果显示：在相同的进尺和转速下，钻进灰岩时所需的钻压和扭矩比钻进砂岩时所需的钻压和扭矩大约5倍；在0.36 m/h的进尺和15 r/min的转速下，钻进灰岩的黏滑振动强度和黏滑振动倍率是钻进砂岩的5倍，随着转速提高到39 r/min,钻进灰岩的黏滑振动强度和黏滑振动倍率是钻进砂岩的3倍；当转速在30 r/min,随着钻速从0.05 mm/s增加到0.25 mm/s,钻进灰岩的黏滑振动强度增加到了原来的7倍，黏滑振动倍率增加到原来的约9倍，钻进砂岩的黏滑振动强度增加到了原来的约2倍，黏滑振动倍率增加到原来的约1.5倍。试验结果帮助了解钻进不同岩石时的黏滑振动现象，可为今后钻进不同岩石时减轻黏滑振动对井下工具的损伤提供依据。

• 单位
  海洋石油工程股份有限公司; 西南石油大学; 石油大学机电工程学院