石油機(jī)械CHINA PETROLEUM MACHINERY2006年第34卷第4期◆國(guó)外石油機(jī)械?國(guó)外鉆頭新技術(shù)侯慶勇(勝利石油管理局鉆井工藝研究院)摘要美國(guó)貝克石油工具公司、 休斯克里斯坦森公司、DPI-Reed Hycalog、 RBI-Gearhart 等公司近年來相繼開發(fā)出許多鉆頭新技術(shù)。重點(diǎn)介紹新型PDC小井眼雙心鉆頭、牙輪雙心鉆頭、套管鉆頭、新型套管開窗銑鉆工具和兩翼滿眼穩(wěn)定器。這些新型井底鉆井工具都有其獨(dú)持之處,適應(yīng)于套管開窗作業(yè)、雙心鉆井作業(yè)和套管鉆井作業(yè)等各種場(chǎng)合,可提高鉆井效率,值得借鑒。關(guān)鍵詞鉆頭新技術(shù)發(fā)展水平近年來,國(guó)外許多鉆頭公司相繼開發(fā)出許多鉆間和費(fèi)用。而且,這種銑鉆工具能夠適合任何造斜頭新技術(shù),主要包括PDC鉆頭、牙輪鉆頭、雙心.裝置,也能夠作為-項(xiàng)獨(dú)立的技術(shù)使用。鉆頭、套管開窗工具、套管鉆頭和穩(wěn)定器等。這些這種銑鉆工具在最近的RockyMountains項(xiàng)目新技術(shù)適應(yīng)了當(dāng)今新的鉆井系統(tǒng)和不斷變化的現(xiàn)場(chǎng)施工中,在0177.8mm套管3560m位置處開窗,環(huán)境的要求,為鉆井行業(yè)解決許多難題。筆者重點(diǎn)然后在Dinwoody 地層內(nèi)進(jìn)行側(cè)鉆作業(yè)。以往用介紹新型套管開窗銑鉆工具、套管鉆頭、兩翼滿眼IADC 6XX硬質(zhì)合金鑲齒( TCI)牙輪鉆頭。在這穩(wěn)定器、牙輪雙心鉆頭和新型PDC雙心鉆頭。種地層開窗需要3次起下鉆才能完成。而采用新型.銑鉆工具1次使用就在10h內(nèi)銑了1個(gè)3.7m長(zhǎng)新型套管開窗銑鉆工具.的窗口和鉆了1個(gè)長(zhǎng)3 m的導(dǎo)眼。在0244.5 mm套管內(nèi)3187m測(cè)深處，只用15h,1趟鉆銑了1個(gè)在對(duì)現(xiàn)有井眼進(jìn)行側(cè)鉆作業(yè)中,套管銑鞋的金4.9 m長(zhǎng)的窗口和鉆出了1個(gè)5.5 m長(zhǎng)的導(dǎo)眼。在屬切削元件很快就能磨穿套管,然后起鉆更換常規(guī)美國(guó)的某油井,使用外徑為311 mm的銑鉆工具、鉆頭鉆出一個(gè)足夠長(zhǎng)的導(dǎo)眼,以使鉆新地層之前定向工具組合和造斜器在x346mm套管內(nèi)、測(cè)深旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井總成能夠全部下入導(dǎo)眼內(nèi)。這-次額3627 m處(地層為鹽層)，1趟鉆銑了1個(gè)窗口和外的起下鉆,可能耗費(fèi)多達(dá)十幾個(gè)小時(shí)甚至幾十個(gè)鉆了1個(gè)36.6m長(zhǎng)的導(dǎo)眼,井眼從垂直增斜至4°。小時(shí)的時(shí)間,增加了作業(yè)費(fèi)用。在這口深水井中,側(cè)鉆井段使用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向總成在1美國(guó)貝克石油工具公司和休斯克里斯坦森公司個(gè)行程內(nèi)完成。造斜時(shí), MWD系統(tǒng)一般需要有至聯(lián)合開發(fā)了一種名為PathMAKER的既可銑套管又少3°的井斜才能使高邊對(duì)井斜作出反映。這次作可鉆地層的新型套管開窗銑鉆工具(圖1),這種業(yè)省去了為增斜而進(jìn)行的1次起下鉆,節(jié)省了大量銑鉆工具使用特殊的PDC切削齒,對(duì)金屬和地層時(shí)間和費(fèi)用。都能進(jìn)行有效切削。套管鉆頭中國(guó)煤化工消除由井眼不穩(wěn)定引圖1新型套管開窗銑鉆工具起的MYHCN M H C管鉆井工藝,休斯克里這種銑鉆工具特別設(shè)計(jì)的螺旋式布齒減小了振斯坦森公司專門開發(fā)了一種新的EZ套管鉆頭(圖動(dòng)，而大的流道設(shè)計(jì)保證了PDC切削齒的冷卻,2),其特點(diǎn)是鉆頭體完全由合金鋼材料組成，能增加了PDC切削齒的耐用性。因此,它能夠在1夠使高級(jí)的PDC切削齒固結(jié)在刀翼上,保證鉆頭次下鉆中同底隗賊開窗和鉆導(dǎo)眼兩項(xiàng)作業(yè),節(jié)省時(shí)高效地鉆進(jìn)地層或進(jìn)行擴(kuò)眼作業(yè)。這種鉆頭還采用2006年第34卷第4期侯慶勇:國(guó)外鉆頭新技術(shù)一75一1項(xiàng)專利技術(shù),即在鉆頭端面的中心部位設(shè)置1個(gè)振動(dòng)程度比鄰井低。支撐塊,起限制反扭矩的作用。在每-次進(jìn)行套管/尾管鉆井時(shí),可對(duì)支撐塊何時(shí)接觸地層進(jìn)行精確牙輪雙心鉆頭調(diào)節(jié),這樣就能對(duì)工具面實(shí)施很好的控制，而且還能保持高的機(jī)械鉆速。此外,這種鉆頭還開有1個(gè)RBI-Gearhart公司生產(chǎn)的高強(qiáng)度硬質(zhì)合金鑲齒的輔助水眼,在注水泥作業(yè)時(shí)打開,保證水泥以希望牙輪雙心鉆頭能夠滿足- - 些特殊雙心鉆井作業(yè)要求。的速度排出套管, 減小堵塞。牙輪雙心鉆頭的特點(diǎn)是在現(xiàn)場(chǎng)裝配容易,如果牙輪需要更換,就可以直接就地完成。每一個(gè)牙輪總成都制作成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格,使其很容易地通過定位螺釘裝配到雙心鉆頭本體上。沿著螺釘和楔形塊有12°的錐度,保證了牙輪總成不會(huì)振動(dòng)。圖2EZ套管鉆頭在AbuDhabi地區(qū),1只6215.9mmEZC304新型PDC雙心鉆頭套管鉆頭和帶有旋轉(zhuǎn)尾管懸掛器的o177.8 mm尾管組合對(duì)膨脹性Nahr Umr 頁巖段進(jìn)行了擴(kuò)眼。這DPI-ReedHycalog公司開發(fā)了-種新型小井眼只鉆頭鉆了大約915 m到達(dá)目標(biāo)井深，然后注水( o0250.8 mm或更小)雙心鉆頭(圖3 ),它能減小泥。隨后,又下了1只6171.5mm套管鉆頭和尾在切線段井斜角,增大對(duì)鉆柱振動(dòng)的抵抗能力,改管組合,對(duì)下面的垂直段、增斜段和水平段進(jìn)行了善其磨損狀況。這種鉆頭由導(dǎo)眼體、擴(kuò)眼體和中擴(kuò)擴(kuò)眼,-直擴(kuò)到井底后固完井為止。眼體組成。中擴(kuò)眼體可提高其幾何穩(wěn)定性。為了使在南得克薩斯1口油井中,操作者處理循環(huán)液中擴(kuò)眼體起到應(yīng)有作用,導(dǎo)眼體和擴(kuò)眼體之間的直漏失事故耗費(fèi)了15d ,幾次作業(yè)都未能將鉆柱下到徑差就必須足夠大。但隨著雙心鉆頭直徑的變小,目標(biāo)井深,而用1只6215.9mmEZC304套管鉆頭這個(gè)直徑差就越來越小,在導(dǎo)眼體和擴(kuò)眼體之間就成功地鉆到目標(biāo)井深并且把尾管鉆至井底。在墨西沒有空間設(shè)置中擴(kuò)眼體。為此, DPI - ReedHycalog哥灣首次進(jìn)行尾管鉆井時(shí), 1只s165. 1 mm公司將中擴(kuò)眼體設(shè)計(jì)成導(dǎo)眼體的一部分,使中擴(kuò)眼.EZC304套管鉆頭首先擴(kuò)眼403 m ,然后鉆至井深.體的優(yōu)點(diǎn)保存下來了,導(dǎo)眼體的直徑也足夠大。820m到井底。在中歐,操作者使用1只6152.4mm EZC306套管鉆頭鉆坍塌砂巖, 保護(hù)了這一層段,成功鉆至目標(biāo)井深。兩翼滿眼穩(wěn)定器圖3新型 PDC小井眼雙心鉆頭這種新型o215.9 mm x 0241.3 mm CSD + 322DPI - ReedHycalog公司開發(fā)了一種兩翼滿眼穩(wěn)雙心鉆頭在南得克薩斯某井使用,以8.53 m/h的定器,配合雙心鉆頭使用。這種V型穩(wěn)定器采用機(jī)械鉆速鉆完了全部井段的371.86 m,是同地區(qū)雙心幾何原理設(shè)計(jì),它能通過一個(gè)較小直徑的井雙心鉆頭效果最好的。眼,可使鉆柱在一個(gè)較大直徑井眼內(nèi)得到扶正,減上述新型井底鉆井工具都有其獨(dú)特之處,適應(yīng)于雙心鉆井作業(yè)、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井和套管鉆井作業(yè)等少鉆柱振動(dòng)。.由于V型穩(wěn)定器僅有2個(gè)全尺寸刀翼,沒有第3各種場(chǎng)合,滿足鉆井市場(chǎng)的需要,并可提高鉆井效個(gè)刀翼,因此只允許鉆柱向井眼的一側(cè)運(yùn)動(dòng),防止鉆率,值得借鑒。柱向相反的方向運(yùn)動(dòng)。這就減小了鉆柱振動(dòng)的影響，延長(zhǎng)鉆頭壽命,增加鉆頭進(jìn)尺,提高機(jī)械鉆速。中國(guó)煤化工主于1964年,1987年畢業(yè)雙心鉆頭配合V型穩(wěn)定器的使用表明，機(jī)械于勝M(fèi)HC NM H C為勝利石油管理局鉆井工鉆速和鉆頭壽命都顯著提高了。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中, 1藝研究院勝利金剛石鉆頭廠廠長(zhǎng)。地址( 257017 )山東省東只CSD+344雙心鉆頭和V型穩(wěn)定器組合鉆完了整營(yíng)市。電話( 0546 )8795283。E - mail zjyhqy@ slof. com。個(gè)井段,相當(dāng)于鄰井的3只雙心鉆頭和1個(gè)非滿眼收稿日期: 2005 -10 -28.穩(wěn)定器的效棄數(shù)撅井段的振動(dòng)數(shù)據(jù)資料可以看出，(本文編輯 丁莉萍)