吉林油田成功研發PDC個性鉆頭

　　早在去年3月，科研人員便針對乾246致密油區塊開展個性化鉆頭攻關，這個區塊屬于中硬地層，井深均在3000米以上，水平段長，單支鉆頭進尺少。

　　科研人員經過大量現場調研發現，水平段提速的關鍵在于如何有效保證鉆壓傳遞和水力排屑。進行大量比對和細節改進后，他們提出將原來鉆頭的5刀翼16毫米齒改為4刀翼19毫米齒。

　　改進后，增加了鉆頭的排屑槽寬度，4刀翼使巖屑能得到更好地返排，防止鉆頭重復研磨巖屑，提高鉆井速度。采用19毫米切削齒能夠增加鉆頭的吃入深度，從而增強攻擊性。增加鉆頭復合片硬度后，可以防止鉆頭崩齒。減小內錐齒的切削角度，增加受力程度，減小外錐主切削齒的受力大小，從而延長鉆頭使用壽命。

　　去年4月末，改進后的鉆頭*次進行現場投用。他們選在井況比較復雜的乾246-22井，試驗目的層為水平段2368米至3273米的泉頭組，這個層巖石硬度3至5級，研磨性不高，經過4天時間鉆至完鉆井深。與前期相比，單支鉆頭進尺提高100%，平均鉆速提高49.83%，提速*。

　　這支鉆頭的成功投用，拉開了乾246致密油區塊鉆井提速的序幕。初戰告捷后，科研人員馬上針對地層致密、堅硬、可鉆性差的讓70、讓80致密油區塊展開攻關。

　　讓70區塊地層屬于鈣質膠結地層，硬度較乾246區塊更高，二開2100米左右井段，鉆速僅為每小時4米，使用鉆頭12支，不但增加了起下鉆時間，而且嚴重影響鉆井速度。根據這個地層特點，科研人員把提速的關鍵放在延長鉆頭使用壽命的個性設計上。

　　采用重復布齒結構的鉆頭，實現鉆井提速。以往鉆頭采用單一布齒，一個圓周上只有一顆切削齒在切削，重復布齒鉆頭增加鉆頭布齒密度，從而延長鉆頭使用壽命。選用16毫米切削雙排齒，保證鉆頭的穩定性和控制鉆頭切削深度，防止鉆頭崩齒而造成先期破壞。去年10月31日開始，鉆頭在查平10井配合旋轉導向使用，單支鉆頭進尺754米，進尺是鄰井進尺的2.5倍，平均鉆速提高86.7%。且取出鉆頭磨損輕微，能繼續使用，提速初見成效。

　　在前期成功經驗的基礎上，今年年初，科研人員選取讓80致密油區塊展開技術攻關。他們繼續優化設計5刀翼雙排齒PDC鉆頭，同時考慮保徑磨損情況，加強保徑，采用進口復合片，優化復合片傾角，提高單支鉆頭進尺，優化排屑槽，提高巖屑返出能力，降低重復切削。通過這項技術實施，以往這個地區水平段需要5支鉆頭完鉆，目前只需要3支鉆頭，縮短鉆井周期2天。