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蹭油藏■25●一■
2018年2月
sp●d-lcHl·ndG●●R…i^
DOI:10.3969/j.issn.1006—6535.2018.O1.035
适合强研磨性硬地层
PDC-金刚石孕镶块混合钻头设计与应用
王滨,李军,邹德永,杨宏伟,王凯
(1.中国石油大学(北京),北京102249;2.中国石油大学(华东),山东青岛266580;
3.中原油田第四高级中学,河南濮阳457001)
摘要:为提高PDC钻头在花岗岩、石英岩等硬、超硬地层及强研磨性地层中的适用性,设计了
一种前排为PDC齿、后排为金刚石孕镶块(简称孕镶块)的混合钻头,并通过室内实验对花岗
岩和硬砂岩中混合钻头最优布齿方式进行了研究。实验结果表明:2种岩石中纯PDC钻头钻
速均随PDC齿磨损高度的增加呈现先慢后快再慢的下降趋势,当PDC齿磨损高度超过临界
值以后(花岗岩为1.0mrtl,硬砂岩为0.5inn),通过布置后排孕镶块可以再次提高混合钻头钻
速,混合钻头同时具有PDC钻头破岩效率高和金刚石钻头工作寿命长的双重优点;花岗岩中
钻头最优布齿方式为前排为PDC齿,后排孕镶块低于PDC主齿0.5~1.0mlTI同轨布置,硬砂
岩中钻头最优布齿方式为前排为PDC齿,后排孕镶块低于PDC主齿O.0~0.5mm同轨布置。
在室内实验基础上,设计2只混合钻头分别用于松辽盆地金山区块基底花岗岩和冀中雷家庄
断层区块石英岩地层,现场应用表明,相比于常规PDC钻头和牙轮钻头,混合钻头具有更高的
机械钻速和更长的使用寿命,有效缩短了钻井周期,节约了钻井成本,具有广阔的应用前景。
关键词:PDC;金刚石孕镶块;混合钻头;强研磨性硬岩;钻速
中图分类号:TE242文献标识码:A文章编号:1006~6535(2018)01—0169—06
DesignandApplicationofaPDCHybridDrillBitwithImpregnatedDiamondInsertfortheHardFormationwithStrongAbrasivity
WangBin,LiJun,ZouDeyong,YangHongwei,WangKai
(1.ChinaUniversityofPetroleum(Bejiing),Befiing102249,China;
2.ChinaUniversityofPetroleum(EastChina),Qingdao,Shandong266580,China;
3.SinopecZhongyuanOilfieldBranchCompanyNo.4HighSchool。Puyang。Henan457001,China)
Abstract:InordertoimprovetheapplicabilityofPDCdrillbitingranite,quartziteandotherhard,ultra—hardand
stronglyabrasiveformations-ahybriddrillbitwithPDCtoothinthef
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