摘要：火成岩钻井设计优化的关键是了解火成岩的可钻性和研磨性,但至今还未形成一套测试火成岩研磨性的有效方法。为此,采用自主研发的岩石研磨性测定装置,测试了不同岩性火成岩岩样的研磨性,并分析了火成岩研磨性与其单轴抗压强度和矿物成分含量之间的关系。测试结果表明,在岩样转速8 r/min、钻压800 N、钻头转速198 r/min的条件下,以破碎单位体积岩石研磨标准件的磨损质量作为研磨性指标,可以很好地分辨不同岩性火成岩的研磨性,且火成岩的研磨性与其单轴抗压强度和等效石英含量均呈较好的幂函数关系。研究结果表明,以火成岩单轴抗压强度为基础建立的火成岩研磨性预测模型,可以很好地预测火成岩的研磨性,可为优化火成岩钻井设计提供理论依据。

摘要：岩石的研磨性与所有的岩石的力学性质及指标一样 ,反映着岩石在具体试验工作条件下的固有特征。就不同岩性的岩石所具有的研磨性进行了实验研究 ,并建立了相关方程 ,相信会对钻井工程设计和钻头设计提供帮助。

摘要：PL区块沧浪铺组地层岩石非均质性强,钻井提速困难,严重制约了油气勘探开发进度。因此,精确评价地层岩石的抗钻特性对优选钻头、提高钻井时效具有重要意义。本文采用BP-ANN模型建立了基于矿物组分含量的地层抗钻参数预测模型,首先基于实验数据进行皮尔逊相关性分析,筛选模型输入变量;其次利用Leave-One-Out-Cross-Validation(LOOCV)数据集划分方法,以均方误差(MSE)、决定系数(R 2)和批次(Epochs)三种指标对BP-ANN模型进行训练并评估其性能;最后使用训练后的BP-ANN模型对该区域沧浪铺组地层岩石进行抗钻特性评价,在已有钻头的基础上,依据岩石抗钻参数优化钻头设计并应用于现场。研究表明:①训练后的BP-ANN模型可以准确预测PL区块PT101井沧浪铺组地层岩石的抗钻参数,预测精度大于90%;②基于地层岩石抗钻特性的钻头优化方案在PT101井取得了良好的应用效果,相较于邻井同层位钻头,平均机械钻速提高约110%,单个钻头进尺超过200 m,现场提速效果明显。文章研究结果可以准确评价地层岩石的抗钻特性,为钻头选型、优化提供理论依据。

摘要：南堡油田馆陶底埋藏着垂直厚度十几米至几百米不等的玄武岩,其可钻性极差,长期以来只能使用牙轮钻头,钻井速度慢,制约了南堡油田优快钻井。利用实钻岩心和测井资料对玄武岩可钻性和抗压强度等进行了分析,结果表明玄武岩可钻性级别为5-7级,抗压强度为91-221MPa,压入硬度为435-1 322MPa,属于中到中硬地层。设计中优选应用了Z3、AC型切削齿,采用6刀翼和浅内锥、加长外锥冠部形状,中高密度布齿设计,利用计算流体动力学技术对钻头水力结构进行优化,采用螺旋保径结构,设计研制出了FM2653Z、FMH3653ZZ和M1666SS3种高效PDC钻头。现场应用表明：单只钻头钻穿300-500m玄武岩;与牙轮钻头相比,机械钻速和钻井进尺提高了1.7-3.3倍;解决了南堡油田火成岩钻速慢的问题。

摘要：为了提高钻头破碎岩石的速度和使用寿命,把仿生非光滑理论和PDC钻头切削齿的结构设计制造理论和技术相结合,以提高PDC齿对岩石的攻击力和其自身的耐磨性。通过测试数据分析,得出仿生PDC切削齿比普通切削齿的耐磨性高,攻击力强。本文把仿生学在钻探中的应用范围再次拓宽,相信在不久的将来仿生PDC切削齿将成为钻探碎岩的又一新利器,为更加高效的钻探技术打下基础。

摘要：测井资料、地震资料和录井资料一样,蕴含着大量的地层信息,通过对其进行分析和处理,可以提取地层岩石的岩性、相关岩石力学特性以及其它一些对钻井工程有用的信息。为此,利用综合资料法(包括地震、测井、钻井和实验室资料等)进行地层抗钻特性评价、岩性预测和地层可钻性剖面的研究,得出地层的抗压强度、抗剪强度、硬度、研磨性、牙轮和PDC钻头的可钻性级值等力学参数,运用神经网络法进行地层岩性预测,同时利用Mat-lab强大的数学计算功能,利用几口已钻井的资料分地层拟合出可钻性剖面图。将研究成果应用于英买力地区的钻井设计和施工取得了良好的效果。

摘要：胜利油田永553井组PDC钻头优选存在问题有:沙三上有100多米含砾砂岩,目的层以砾岩、含砾砂岩为主,研磨性强,机械钻速低,致使钻头选型困难、机械钻速低。为了提高永553井组机械钻速,针对地层岩性特征,结合钻头设计理论优化PDC钻头结构参数,确定出适合永553井组地层的钻头冠部轮廓、切削齿、刀翼数和保径特征等主要结构参数。经过同井场的四口井钻头选型、优化设计,最后优选出目前最合适本区块的钻头入井方案。

摘要：2017年1月3日,哈里伯顿推出了其新一代钻头技术——Cruzer^TM深切削滚珠元件（图1）。这项专利PDC技术的关键在于钻头上的小滚珠,小滚珠能够减小钻井时的摩擦,降低产热,提高钻头效率和可靠性。