钻头(小型钻机钻头)
1.钻头按功能分几种?
答:钻头按功能分为全径钻头(全径钻头)和环空钻头(取心钻头)。
2.牙轮钻头有什么特点?
答:牙轮钻头的特点是:牙齿与井底接触面积小,比压高,工作扭矩小,工作刃总长大。
3.牙轮钻头有几种类型?
答:根据牙轮数量,有单牙轮钻头、双牙轮钻头、三牙轮钻头和多牙轮钻头。
根据结构,有两种类型的牙轮钻头:散装牙轮钻头和非散装牙轮钻头。根据齿的类型,有铣刀片和铣刀片。
根据轴承的类型,有滚动和滑动轴承钻头以及密封和非密封轴承钻头。
根据水力能量的利用,有喷射钻机和非喷射钻机。
4.三牙轮钻头由几部分组成?各部分的作用是什么?
答:三牙轮钻头由钻头体、爪(爪)、牙轮、轴承和水孔、储油密封补偿系统等组成。,如图1所示。
图1三牙轮钻头铣齿密封滚动轴承喷射式
(1)钻头体和牙掌:钻头体上部有螺纹与钻具连接,下部有三个牙掌与牙轮轴连接,起支撑作用。
(2)滚锥:有单锥和复合锥两种结构。单锥锥由主锥和后锥组成;复合锥体由主锥体、辅助锥体和后锥体组成,如图2所示。一般来说,单牙轮适用于坚硬和磨蚀性地层;复合牙轮适用于软地层和中硬地层。
图2单圆锥和复合圆锥圆锥1-主圆锥2-辅助圆锥3-后圆锥
(3)轴承:轴承的作用是固定锥体,承受径向和轴向载荷。根据轴承结构的不同,可分为滚动轴承和滑动轴承。滚动轴承配有滚柱轴承和滚珠轴承。滑动轴承是用滑套代替滚动轴承中的滚柱轴承。轴承是决定牙轮钻头寿命的重要因素。
(4)水孔:钻头的水孔是钻井液的通道。普通钻(非喷射)水孔钻在钻头体的适当位置,并配有水孔套。喷射钻机在水孔处装有硬质合金喷嘴,喷嘴是可拆卸的。钻机使用前,根据首选水力参数选择一定内径的喷嘴,安装在钻机上。
(5)储油密封补偿系统:其作用是防止钻井液进入轴承腔,并向轴承腔补充润滑脂,保证轴承得到润滑,延长钻头轴承的使用寿命。
5.什么是带体钻头?什么是无体钻头?
答:体钻头是由钻头体和卡爪分别制成,然后将卡爪焊接在钻头体上。14号和14号钻头都是实心钻头,实心钻头都是内螺纹的。
无体钻头是分别制造1/3钻头体和爪,然后焊接成一个整体。13号以下的钻头都是无体的,无体的钻头都是外螺纹的。
6.什么是铣齿钻头?什么是有齿钻头?
答:铣齿辊钻头的齿是由辊坯铣齿而成,所有的齿都是楔形的。镶齿牙轮钻头是在牙轮上钻孔,将硬质合金制成的齿插入孔中。硬质合金齿的形状,即齿形,对钻头的机械钻速和进尺有很大的影响。
7.如何确定铣齿牙轮钻头的齿形?
答:铣削牙轮钻头的形状一般是根据岩性来确定的。在松软地层中,对牙齿的强度和耐磨性要求较低,所以为了提高钻头的破岩效率,一般将牙齿做得高、大、尖、薄、薄;在硬地层中,对牙齿的强度和耐磨性要求较高,所以钻硬地层的钻头牙齿一般短、小、钝、密、厚。
8.采取什么措施来保持铣刀的直径?有多少种类型?
答:为了防止钻头直径磨得更小,铣刀的外排齿一般做成保径齿,以保径。常见的齿形有四种,即L形齿、T形齿、∏形齿和嵌在量齿齿尖的硬质合金齿。如图3所示。同时,为了托轴壁,防止背锥磨损,通常在铣锥的背锥上堆焊碳化钨粉或平顶齿。
图3标准齿的齿廓
9.铣锥齿圈有几种排列形式?各有什么优点?
答:铣锥齿圈有两种排列方式。
(1)自洗锥。其特征在于相邻两个锥体的齿圈相互交错。牙轮转动时,相邻两个牙轮的齿可以相互“冲刷”,清除齿圈之间的切屑,有利于防止钻头被泥浆覆盖。此外,由于齿圈的相互缠绕,可以增加锥体的体积,有利于轴承的加强,适用于松软地层。
(2)非自洗锥(也称重叠锥)。其特征是两个锥体的齿圈可以任意排列,不受相邻锥体的影响。因此,可以设置密集的齿圈来提高井底覆盖系数。它适用于坚硬和磨蚀性地层。
10.牙齿嵌体有什么好处?有多少种齿廓?
答:嵌齿的硬度和耐磨性比铣齿高,使用寿命比铣齿长。特别是在研磨性很高的极硬地层钻进时,镶齿的优势要优于铣齿。国内外常用嵌齿的齿廓如图4所示。
图4镶嵌齿的齿廓
11.如何采取措施保持齿锥直径?
答:目前国内外多采用加强外径齿来保持插入牙轮的直径。这些齿的碳化钨含量更高,硬度更高,耐磨性比中间齿圈和锥尖处的更强。一般保径齿叶片高而短,直径小,分布密集,不易折断磨损。我国生产的一些钻头刀片在外排齿中采用刃楔形齿。这种齿是不对称的楔形齿,边窄边宽。宽面耐磨性强,安装在钻头外缘,起到保径的作用。为了修整井壁和防止后牙轮磨损,在镶入的牙轮和后牙轮上嵌有平顶齿。外排齿磨损时,也起到了保持直径的作用。
12.牙轮钻头主要以什么方式破岩?
答:牙轮钻头主要依靠牙齿对地层的冲击、破碎和滑动剪切来破碎岩石。
13.牙轮钻头的选择原则是什么?
答:(1)软地层应选用拨轴、超冠、复合牙轮三种结构的牙轮钻头,其牙齿应铣成或嵌成高、宽、薄、大齿尖角。随着岩石硬度的增加,所选钻头的上述三个结构值应相应减小,齿应短、窄、密,齿尖角应相应减小。
(2)研究研磨性地层,应选择带标准齿的钻头。当发现前一个钻头的外排齿较圆,中间齿磨损较少时,下一个钻头应该是带保径齿的镶齿钻头。
(3)在倾斜地层钻进时,应选择不动轴或少量动轴、无规齿、齿多而短的钻头;同时,在保证少量轴移的前提下,所选钻头应适应比所钻地层稍软的地层,以便在较低的WOB下提高机械钻速。
(4)选择硬质合金钻头时,注意:当钻遇的页岩占多数时,使用楔形钻头;钻石灰岩地层时,使用弹丸形或双锥形钻头;用高密度钻井液钻进时,使用楔形钻头;当所选地层的页岩成分增加或钻井液密度增加时,使用大偏移值的钻头;钻灰岩或砂岩地层,选择偏置值小的钻头;在钻坚硬的石灰石、燧石和石英岩时,使用不移动轴的球形齿钻头。
14.使用牙轮钻头时有哪些主要注意事项?
答:(1)嵌齿钻头只有在井底干净,井内无任何东西掉落的情况下,才能在井中使用。
(2)当井眼直径减小或井下复杂,需要划长井段时,嵌齿钻头无法下入。
(3)当地面设备损坏、动力不足、管线泄漏、指重表失效、钻井液性能不符合要求或净化装置达不到预期效果时,不应下入嵌齿钻头,以免造成井下事故和经济损失。
(4)严禁加热钻头(如焊接、烘烤等)。),以免高温损坏密封圈,导致密封过早失效或喷嘴落井。
(5)钻井液性能必须满足高压喷射钻井的要求。特别是要严格控制钻井液的含砂量,避免通过喷嘴的高速钻井液中的硬颗粒损坏钻头体。
(6)新钻头不能浸在油里强行移动牙轮。
15.三牙轮钻头的操作要点是什么?
答:三牙轮钻头作业的要点是:
(1)牙轮钻头检查:钻头型号、直径(需准确测量)及钢印标记与钻头规格及外包装一致;螺纹应符合API标准;钻头体无损伤,焊接无裂纹,牙齿良好;一般新钻头牙轮不易用手转动,牙轮转动时不咬不动,轴承间隙合适;储油和密封系统密封良好;用游标卡尺检查喷嘴直径。喷嘴内径尺寸选择得当,满足水力设计要求,流道通畅。仔细检查旧钻头的牙齿和轴承的磨损等级,准确测量直径的磨损程度,分析钻头在待钻地层中的使用寿命、机械钻速和可钻长度,比较钻井成本和风险,确定旧钻头是否可以重新钻井。
(2)安装喷嘴时,确保喷嘴和外壳清洁,严禁用锤子敲打。喷嘴安装正确,固定牢固。
(3)拧紧钻头时,应使用合适的装载机,以免损坏钻头。
(4)下钻前应校正指重表。磨合运转要平稳,特别是使用嵌齿钻头时,要适当控制磨合速度。在硬地层段,在井斜大、井径不规则的段要特别小心,以免钻头撞到井壁,造成镶齿断裂、掌尖损坏,造成密封早期失效。
(5)在下钻过程中,应根据井深、堵塞情况和所钻地层岩性分段循环钻井液,并调整钻井液性能。
(6)起下钻后期钻头接近井底时,或接单根后下放钻具时,速度不宜过快,不允许急刹车,以免井下钻具因惯性冲击井底,损坏合金齿或牙轮。
(7)当新钻头下到距井底2 ~ 3m(视井底沉砂量而定)时,要充分循环钻井液,标定参数仪,记录泵压和悬重,以便出现异常情况时对比分析。当它离井底约1米时,新钻头旋转并下降到井底。当钻头刚接触井底时,轻压(20 ~ 50kn)并缓慢旋转一段时间,因为旧钻头的底部形状往往与新钻头不一致,新钻头的少数齿先接触井底,造成应力集中。巨大的冲击载荷会使齿折断,而折断的齿又会损伤井内的其他齿,造成钻头的早期损坏。
当钻头修整井底时,轴承正在运转。下钻时间主要取决于该井使用的最后一个钻头的磨损情况,一般不应小于30分钟。
(8)钻头转速应控制在厂家推荐的范围内,以免相对线速度过大,造成摩擦副高温咬入或O型橡胶密封圈早期损坏。根据厂家推荐的WOB允许值,结合该井所钻地层的岩性特征,优化WOB;钻孔压力必须均匀,不允许间歇加压,并严格防止钻孔打滑。
(9)在岩性、硬度频繁交替的地层钻进时,会出现持久的弹跳,使大绳摆动,吊环打水龙头。此时,钻压可以增加,转数可以减少;如果裂缝发展成破碎地层,可以减小WOB,提高转速。
(10)在任何情况下,都不允许带压启动转盘。
(11)在带压钻井过程中,当钻具需要停止转动时,只有在指重表恢复到原来的悬重后,才能卸下旋转离合器,以防止钻具在压力下突然停止,恢复到原来的长度,从而形成相当大的附加WOB,损坏钻头。
(12)为了避免在软硬交错的地层中钻进时冲击和振动过大,导致钻头镶齿断裂,应安装减震器。同时,为了避免钻井过程中由于钻柱摆动而使钻压作用于一个或两个牙轮上,使牙轮齿因受力过大而折断,应在钻柱上加一个稳定器。
(13)当钻头跳动,转盘负荷增大,转动不均匀,撞车严重,机械钻速明显下降时,应停钻,循环好钻井液,更换钻头。
16.国产三牙轮钻头有哪些系列?序列名称和代码是什么?
答:根据国产三牙轮钻头的结构特点,钻头分为铣削钻头和镶嵌钻头两大类,共八个系列。它们的名称和代码见表1。
表1国产三牙轮钻头系列名称代码
17.国产三牙轮钻头有几种类型?它的代号是什么?它们适用于什么阶层?
答:国产三牙轮钻头根据所钻地层的性质制成不同的类型。共有七种类型,它们的代码用数字表示,如表2所示。
表2国内三牙轮钻头产品类型
18.如何表达国产三牙轮钻头的型号?举个例子。
答:国产三牙轮钻头模型的表达方法如下:
示例:带滑动密封轴承、直径为8(1/2)in (215.9mm)的喷射式三牙轮钻头型号为8 (1/2) × HP5(或215.9×HP5)。
19.19号怎么样?IADC牙轮钻头分类和编号?
答:根据IADC的规定,每种类型的钻头都用四位代码进行分类和编号。每个代码的含义如下:
之一个代码是一个系列代码,数字1 ~ 8分别代表八个系列,表示钻头的齿特性和适用的地层:
1表示铣齿,抗压强度低、可钻性高的软地层;
2表示铣齿,中到中硬地层,抗压强度高;
3表示铣齿、中等研磨性或研磨性硬地层;
4表示有嵌齿的软地层,抗压强度低,可钻性高;
5、软至中硬地层,有嵌齿,抗压强度低;
6、嵌齿中硬地层,抗压强度高;
7表示有嵌入齿的坚硬地层,中等研磨性或研磨性;
8表示非常坚硬的地层,具有嵌入的牙齿和高磨损性。
第二个代码是岩性等级代码,分别用数字1 ~ 4表示。之一个数字表示的钻头从软到硬分为四个等级。
第三个代码是钻头结构特征代码,用数字1 ~ 9表示,其中1 ~ 7表示钻头的承载和保径特征,8和9为以后新结构特征钻头预留。1 ~ 7的含义如下:
1表示非密封滚动轴承;
2 空气体清洗、冷却和滚动轴承;
3表示滚动轴承,用来保持直径;
4表示滚动和密封轴承;
5表示滚动、密封轴承和轨距保持;
6表示滑动和密封轴承;
7表示滑动轴承、密封轴承和量规。
第四位代码是钻头的附加结构特征代码,用来表示前三位不能表示的特征,用英文字母表示。目前,IADC定义了16个特征,用以下字母表示:
A 空气体冷却;
b代表特殊密封轴承;
c代表中心喷嘴;
d表示定向钻井;
e表示加长喷嘴;
g表示附加保径和钻头体保护;
h表示水平井和导向应用;
j代表喷嘴偏转;
l代表掌骨扶正器;
m代表电机应用;
s代表标准铣削齿;
t代表双锥;
w表示强化切割结构;
x代表楔形镶嵌齿;
y代表锥形镶嵌齿;
z表示其他形状的插入物。
一些钻头的结构可能具有多种附加结构特征,应该用主要特征符号来表示。
20.什么是金刚石钻头?什么是PDC比特和TSP比特?
答:用金刚石材料作为工作刃的钻头叫做金刚石钻头。以聚晶金刚石复合片为切削刃的钻头简称PDC钻头。热稳定性聚晶金刚石钻头简称TSP钻头。
21.金刚石钻头由几部分组成?各部分的作用是什么?
答:金刚石钻头是一体式钻头。整个钻头没有运动部件,主要包括钻头体、胎体、水力结构(包括水孔或喷嘴、水箱,也叫流道)、排屑槽、保径齿(刀片)、切削齿(刀片)。图5显示了金刚石钻头。
图5金刚石钻头
(1)钻头体由钢材制成,其上部带有螺纹并与钻柱连接;碳化钨制成的胎体与钻头体的下部烧结在一起,钢胎体与钢钻头体是一个整体。
(2)钻头胎 *** 于冠部,其表面(工作面)镶嵌有金刚石材料制成的切削齿,并设有水孔或喷嘴、水箱、排屑槽,侧面镶嵌有保径齿。
(3)金刚石钻头的水力结构可分为两种:一种用于天然金刚石钻头和热稳定聚晶金刚石钻头。这些钻头的钻井液从中心水孔流出,通过钻头的表面水槽分散到钻头工作面的各个部位,对切削齿进行冷却、清洗和润滑。最后,切屑从侧水槽和排屑槽被带入环形空室。另一种用于PDC钻头。这种钻头的钻井液从水孔流出,通过各种分流元件分散到钻头工作面的各个部位,对切削齿进行冷却、清洗和润滑。PDC钻头中水孔的位置和数量取决于钻头结构。
(4)金刚石钻头的保径齿起着使钻头居中,保证钻孔时孔径不缩小的作用。
(5)金刚石钻头的切削齿材料可分为天然金刚石和人造金刚石。
22.天然金刚石钻头和TSP钻头常用的冠形有几种?它们适用于什么阶层?
答:天然金刚石钻头和TSP钻头常用的冠形有四种,如图6所示。
图6不同冠形的金刚石钻头
(1)双锥形台阶形状。这种钻头适用于钻软至中硬地层,如硬石膏、泥岩、砂岩、石灰岩等。
(2)双锥。这种钻头适用于坚硬致密的岩石,如硬砂岩、石灰岩、白云岩等。这种钻头的工作面由内锥、外锥和顶弧三部分组成。内锥角一般为60° ~ 70°,外锥角为40° ~ 60°。
(3)B型。b型工作面由内锥面和圆弧面组成,内锥面的角度不小于90°。其结构特点是宽缓顶,适用于硬砂岩、致密白云岩等坚硬地层。
(4)带波纹的B型(或脊环型)。形状与B型相同,只是内锥面和圆弧面上有螺旋波纹槽。钻石镶嵌在波纹的顶部。这种钻头适用于坚硬地层,如石英岩、燧石、火山岩和硬砂岩。
23.天然金刚石钻头和TSP钻头的水箱有几种类型?它们适用于什么阶层?
答:天然金刚石钻头和TSP钻头的水箱有四种,如图7所示。
图7天然金刚石钻头和TSD钻头水力结构水箱类型
1-高压水箱;2-低压水箱;3-排屑槽;4-钻石;5-水眼
(1)强制水箱。这种液压结构的水箱分布在金刚石钻头的工作面上,包括高压水箱和低压水箱。这种水箱一般用于软地层钻头。
(2)辐射水槽。水槽呈放射状,均匀分布在钻头工作面上。这种水槽通常用于软到中等硬度的地层。
(3)径向压力水箱。它是上述两种水槽结构的组合,通常用于中等至坚硬的地层。
(4)螺旋水箱。该水槽是一个反向螺旋流道,在钻头高转速的情况下,强制钻井液流经金刚石面,也应用了强制压力水槽的原理。这种水箱经常在高速下使用。
在上述四种水槽结构中,径向压力水槽的效果更好。
24.钻石在钻面上可以有多少种排列方式?它们适用于什么阶层?
答:目前常见的方法有三种:交错排列、圆形排列、脊形排列,如图8所示。
图8钻头上金刚石的不同排列
(1)交错排列法。这种布置方法适用于软至中硬地层中的钻头。
(2)周向排列法。这种排列方式适用于硬地层,因为硬地层中的金刚石粒度小,切削刃低,所以这种排列有利于去除所有切屑。
(3)脊圆排列法。这种排齿方式有利于排屑和金刚石冷却,适用于金刚石粒度细、切削刃小的硬质地层钻头。
25.PDC钻头根据钻头体材料和截齿结构可以分为几类?
答:PDC钻头按钻头体材料和切削齿结构分类。PDC钻头分为钢体和胎体,如图9所示。
图9刚性PDC钻头和基体PDC钻头
26.PDC钻头切削齿的排列方式有哪几种?有什么特点?
答:PDC钻头的切削齿有三种排列方式:刮刀式、单齿式和组合式。
刮刀齿排列的特点是切削齿从钻头中心附近到保径位置沿直线(或接近直线的曲线)排列在胎体刮刀上,在适当的位置布置喷嘴(或水孔),每个喷嘴(或水孔)对一个或两个刮刀上的切削齿起冷却或清洗作用。这样排列齿的PDC钻头具有整体强度高、抗冲击性强、易清洗冷却、排屑好、抗泥包能力强等特点。具有以这种方式布置的齿的PDC钻头应该用于粘性或软地层。
单齿布齿是指在钻头的工作面上一个接一个地布置切削齿,在适当的地方布置喷嘴(或水孔)。钻井液从喷嘴流出后,切削齿被清洗和冷却,但同时,它们也起到阻挡和分配液流的作用。这种结构布齿面积大,布齿密度高,可以延长钻头的使用寿命,但液压控制能力低,容易卡在粘土地层中。
组合切割齿的布置采用刮刀式和单齿式相结合,在适当的地方布置水孔或喷嘴。这种布齿方式具有更好的清洗、冷却和排屑能力,布齿密度高。这种布齿钻头多用于中等硬度地层。
27.PDC钻头如何破岩?
答:在极软、高塑性地层钻进时,切削齿会在钻压的作用下咬入岩石。钻头旋转时,刀片前方的岩石会产生连续的塑性流动,被切片分层切断。这类似于用犁耕地的过程和用麻花钻在金属零件上钻孔的过程。
PDC钻头在塑脆性地层钻进时,由于WOB的作用,PDC钻头的切削齿会切入岩石。在扭矩的作用下,叶片前方的岩石发生碰撞。当钻头旋转时,切削齿挤压刀片前面的岩石,导致小剪切破坏。当扭矩增大时,切割齿继续向前推动破碎刀片前面的岩石,将部分岩石破碎成粉末。当扭矩增大到岩石的强度极限时,岩石会沿着剪切面被剪切破碎,然后切削齿的扭矩会突然减小。然后,随着钻头的旋转,切削齿会再次与岩石发生碰撞、挤压和剪切。重复是PDC钻头在塑脆地层钻进的规律。
28.简述天然金刚石钻头和TSP钻头的工作原理。
答:(1)在坚硬地层钻进时,金刚石颗粒在钻压的作用下被压入岩石中,使与金刚石颗粒接触的岩石处于极高的应力状态,岩石呈塑性。
(2)在塑性地层(或岩石受力呈塑性的地层)中,在WOB的作用下,金刚石颗粒吃入地层,在扭矩的作用下,金刚石颗粒前方的岩石被破碎或切割,脱离岩石基体,形成切屑。这个切割过程相当于“犁耕”,称为犁耕,如图10所示。破碎岩石的体积大致等于金刚石侵蚀岩石后的置换体积。
图10天然金刚石钻头的犁削作用
(3)在脆性岩石中,WOB和扭矩作用下产生的应力使岩石出现脆性断裂,即岩石受到剪切和拉伸破坏。在这种情况下,金刚石钻头的破岩速度高,破岩体积远大于金刚石被吃掉后的排量。
(4)在坚硬地层(如燧石、硅质白云岩、硅质灰岩等)中。),细粒金刚石一般用于 *** 钻孔用孕镶金刚石钻头,其特点是通过金刚石的棱角进行微切削和划线来破碎岩石。这时候粉碎的切屑基本都是细粉。
29.与牙轮钻头相比,金刚石钻头有什么特点?
答:与牙轮钻头相比,金刚石钻头有以下特点。
(1)金刚石钻头是一体式钻头,没有牙轮钻头那样的运动部件,没有结构上的弱点,所以可以使用高转速,适合井下动力钻具使用,提高钻井速度;在定向钻井中,它能承受较大的侧向载荷而不发生井下事故,因此适用于定向钻井。
(2)金刚石钻头使用正确时,耐磨,寿命长,适用于深井和研磨性地层。
(3)在地温较高的情况下,牙轮钻头的轴承密封容易失效,而使用金刚石钻头就不会出现这个问题。
(4)在直径小于165.1mm(61/2in)的钻孔中,由于空的尺寸限制,牙轮钻头的承载强度受到影响,性能得不到保证,而金刚石钻头不会出现这样的问题。因此,金刚石钻头适用于小井眼钻井。
(5)金刚石钻头的结构设计和制造灵活,生产设备简单,能满足非标准异形孔的钻削需要。
(6)金刚石钻头中的PDC钻头是一种切削钻头,其切削齿具有自锐性的优点,切削面积大,是一种高效钻头。
(7)由于热稳定性的限制,金刚石钻头在工作时必须充分清洗和冷却。
(8)金刚石钻头抗冲击性差,使用时必须遵守严格的规定。
(9)金刚石钻头很贵。
30.金刚石钻头的选择原则是什么?
答:(1)天然金刚石(nd)钻头适用于在坚硬地层和硬地层中钻进。TSP钻头适用于中等硬度至坚硬地层的钻进。
(2)PDC钻头适用于在软至中等硬度地层中钻进,但PDC钻头钻进的地层应是均质地层,以避免冲击载荷,在砾石地层中使用的PDC钻头必须采用轻钻压(5kN左右)。
(3)对于同一地层使用的几种类型的钻头,在保证井眼质量的前提下,一般以“每米成本”更低的钻头作为选择标准。
(4)收集邻井在同一地层中所钻的钻头资料和以前钻头的磨损分析,根据本井的具体情况进行选择。
(5)根据钻头产品目录中描述的钻头适用地层选择钻头类型。
31.金刚石钻头入井前要做哪些准备?
答:(1)井下情况正常,起下钻畅通无阻。
(2)井底清洁,无金属坠物。
(3)钻井液符合钻井设计要求,净化设备运行正常。
(4)用好钻杆过滤器,其更大孔径应小于钻头最小喷嘴的直径。
32.金刚石钻头入井前要做哪些检查?
答:(1)钻头型号、直径和钢印标记与钻头说明书和外包装一致。
(2)内外切齿(复合片)完整,无断齿、掉齿。
(3)流道畅通。用游标卡尺检查喷嘴直径。喷嘴固定牢固,符合水力设计要求。
(4)仔细检查内外齿区磨损程度、钻头直径磨损程度和旧钻头磨损特征,分析其在待钻地层的使用寿命、机械钻速和所需钻井长度,比较钻井成本和风险,决定是否重新入井。
33.钻金刚石钻头时有什么注意事项?
答:(1)钻头的螺纹应涂标准润滑脂,装钻机用于装卸钻头。
(2)入井时,特别是到达防喷器时,应缓慢扶正和下放钻头,以防损坏PDC切削齿。
(3)脱扣速度要慢,操作要平稳。严禁急刹车或猛踩。操作时,司钻应密切注意指重表,阻力不得超过30kN否则应接方钻杆循环,采用一冲二通三铰的方法。扩孔时,钻压应控制在20kN以下(钻头直径小于215.5mm时应小于10kN),转速应低于50r/min。严禁大扩孔和不循环钻井液的扩孔。
(4)下钻接近井底时,应提前开泵。当钻头距离井底0.5m以上时,缓慢上下移动并转动钻具,使钻井液充分循环。清洗井底后,校正指重表。只有在泵压正常后,才能对井底进行整形。
确认钻头触到井底后,用50r/min左右的转速和5~20kN的WOB在井底破开,进尺0.5~1.0m
34.金刚石钻头钻孔作业有哪些注意事项?
答:(1)钻速测试。井底建模后,可以在钻头制造商推荐的钻井参数范围内选择不同的WOB速度进行钻速测试,直到找到更佳的钻速。在做钻速测试时,逐渐增加WOB或转速。禁止急剧增加WOB或转速,以防损坏金刚石。ND钻头和TSP钻头适用于适当的WOB和高转速。PDC钻头适用于低钻压和高转速,可用于转盘钻井和井下动力钻井。
(2)机械钻速测试完成后,可按更佳参数正常钻进。钻井过程中,要保证排量和泵压符合要求,并有效清洗井底和携带岩屑。钻进要均匀,钻遇泥岩段,机械钻速会明显下降。此时司钻要有耐心,可适当增加WOB,降低转速,但WOB不宜过高,一般以增加10~30kN为宜。钻进过程中如有轻微反弹,可适当降低WOB和机械钻速,钻穿硬夹层后可采用正常参数。严禁带压启动转盘。
(3)接单根后,缓慢旋转下放至井底,防止切削齿受冲击损坏。
(4)短起下钻,每200 ~ 300米或每24小时起下一次,以防活塞被拔出。
(5)钻头后期使用时,PDC切削齿的磨损面增大,降低了PDC切削齿进入地层的切削深度。因此,WOB可以适当增加,以保持较高的渗透率。
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