摘要：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。

摘要：在钻头选型过程中,仅按可钻性对地层进行分层的传统方法易导致钻头与地层适应性差,影响钻头破岩效率。为解决这一问题,首先以岩石力学实验为基础,建立岩石抗钻特性参数预测模型;其次将Fisher算法、投影寻踪理论及实码加速遗传算法相结合,设计了一种适用于多维抗钻特性参数地层分层的新方法。其原理是先利用投影寻踪原理和遗传算法将多维抗钻特性参数数据投影到一维直线上,得到一条表征综合抗钻特性的剖面曲线,再用Fisher算法对得到的综合抗钻特性剖面曲线进行有序聚类,从而实现地层的合理划分。通过在窿18井下沟组地层分层中的实际应用表明,该方法分层效果良好,基本符合地质实际,能够为钻头选型中的地层分层提供数学理论依据。