超深层井底应力环境下PDC单齿破岩机理研究

作者：孟昭; 毛蕴才; 张佳伟; 纪国栋; 郭卫红

来源：石油机械, 2020, 48(05): 1-7.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2020.05.001

• 超深层
• PDC单齿
• 破岩机理
• 前倾角
• 钻压
• 转速
• 围压

为了提高深部地层钻井机械钻速,结合高温高压条件下岩石的特性进行了室内试验,研究了超深层井底应力环境下PDC钻头切削齿破岩机理和PDC切削齿几何参数(前倾角)对钻进效果的影响,同时进行高温高压敏感性分析并对作业参数进行了优选。研究结果表明:在高温高压条件下前倾角对岩石破碎规律的影响与常温常压基本一致,前倾角20°左右时破岩效果最好;在高围压环境下,钻进速度随着温度的升高而增加,当钻压较小时,钻进速度增大趋势较缓,当钻压超过某一值后,钻进速度随温度的升高显著增加;高温高压条件下岩石的破碎规律与常温常压下基本相同,钻进速度随钻压及转速的增大而增加,但是增加幅度变小。研究结果可为钻头结构和钻进参数的进一步优化设计提供一定的指导。

• 单位
  中国石油集团工程技术研究院; 中国石油大学（北京）