混合鉆頭在斜井段的應用

韓佩章 侯博 王凱(川慶鉆探工程公司長慶鉆井總公司,陜西 西安 710018)

混合鉆頭在斜井段的應用

韓佩章 侯博 王凱(川慶鉆探工程公司長慶鉆井總公司,陜西 西安 710018)

近年來隨著長慶油田水平井的大規模開發，PDC鉆頭在斜井段使用過程中，仍然存在了一些影響斜井段快速鉆進的因素。本文通過對斜井段使用的混合鉆頭基本情況和試驗數據的分析，明確了該類型的鉆頭能夠在一定程度上解決在斜井段施工中出現的工具面不穩定、復合增斜率差、滑動效率低等問題。

混合鉆頭;復合增斜率;斜井段;機械鉆速;破碎環帶

混合式鉆頭是指整合了PDC刀翼和牙輪的特殊鉆頭，其理念最早出現于20世紀30年代，但在當時被人們認為是不合理的，但科技的進步為混合式鉆頭的誕生奠定了基礎。目前國際上最先進的混合鉆頭是貝克休斯公司的kymera系列鉆頭，國內的鉆頭廠家也已經開始對混合式鉆頭進行研發。此次所用的混合鉆頭是KPM1642ART型混合鉆頭。

1 混合鉆頭的基本參數及特征

1.1 混合鉆頭基本參數

該鉆頭的型號KPM1642ART，鉆頭尺寸φ215.9mm。由兩個牙輪和四個PDC刀翼組成（主切削齒尺寸φ16mm），牙輪設計比PDC高2mm，共有6個水眼（16#*3個+14#*3個），保徑長度100mm，排泄槽面積7985mm2,推薦轉速45-160Rpm,推薦鉆壓60-160KN。

1.2 混合鉆頭破巖機理

該鉆頭采用混合切削機構。混合鉆頭同時包含牙輪和刀翼，牙輪鉆頭比PDC高2mm，在使用過程中，牙輪切削齒先接觸地層，對巖石產生預破碎，形成不連續的齒坑，PDC切削齒通過切削，將牙輪切削齒形成的不連續的齒坑連通，從而形成完整的破碎環帶。……