金正纵横：哈里伯顿公司SteelForce™钻头及应用分析

金正纵横油气咨询

　　SteelForce™ 钻头较高的机械钻速;单位尺寸成本低廉;应用专业化设计;随着哈里伯顿SteelForce™钻头的应用，由于钻头清理造成的低钻速问题已成为历史。
　　为了使钻头设计达到更高水准，哈里伯顿SteelForce™ 钻头具有较大的过流面积、一个有助于清除钻屑的反泥包涂层和钻头泥包，以及一个微型喷嘴，能够将钻井液运送至钻头端面上的恰当位置。哈里伯顿的应用设计评估服务专家利用行业独特设计针对客户的专业化应用进行设计，设计出具有较高叶片支架的钢体钻头能够增加端面容量，促进钻屑疏浚并提升机械钻速。
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　　一、SelectCutter™ PDC技术
　　牙轮能够控制钻进过程中由于摩擦产生的热量，提高™I意味着牙轮能够在金刚石与金刚石颗粒束被损坏、牙轮受损之前处理较高温度。牙轮持久锋利，一旦开始出现磨损，磨损速度也比较慢。这就意味着该钻头能够钻探更远更快，降低单位长度的钻探成本。

　　哈里伯顿牙轮的持久性技术发展历程(见下图表)：

　　二、钻头水力学性能
　　SteelForce 钻头与 matrix bits相比叶片支撑高度增加了55%，同时不会影响叶片的耐用性能。对比结果显示SteelForce 钻头水力性能得到了改善，促进清理能力并提升了机械钻速。SteelForce钻头的高叶片支撑和子弹型排屑槽设计与Matrix钻头相比，暴露的端面容量能更好的加快机械钻速，更加坚固的叶片设计能够承受钻柱的震荡。

　　Matrix钻头(左)与SteelForce™ 钻头(右)对比图：

　　三、钻头表面堆焊硬合金材料(K1)
　　• 抗磨损度提升100% (2X)
　　• 抗侵蚀度增加30%
　　• 坚硬的硬质合金颗粒
　　• K1表面堆焊硬合金几乎能够防止裂缝

　　目前的表面堆焊硬合金(左)与K1表面堆焊硬合金(右)对比图：

　　四、SteelForce™ 钻头命名原则

　　上图中，从左到右个字母一次的含义为：
　　SF——钻头分类(FAMILY | CLASS )：SteelForce 钻头的缩写;
　　G——应用平台(可选)(APPLICATION PLATFORM )：
　　D=定向的(所有的其它定向系统);
　　G=Geo-Pilot® 旋转钢化;
　　E=Geo-Pilot® EDL旋转钢化。
　　5——叶片数量(钻头上的叶片数量)(BLADE COUNTAPPLICATION );
　　5——牙轮型号(CUTTER SIZE)：牙轮型号数字描述的是钻头上PDC牙轮的型号，钻头上有多种牙轮型号的，按主要型号描述：
　　2=8 mm|3/8"
　　3=10.5 mm|13/32"
　　4=13 mm|1/2"
　　5=16 mm|5/8"
　　6=19mm|3/4"
　　8=25 mm|1"
　　M——备用牙轮 (选配)(BACKUP CUTTER );
　　D=双行备选
　　M=改良金刚石环
　　R=R1™ 备份牙轮
　　C=硬质合金撞击制动器
　　H——可选择割刀
　　注：选择性特征(OPTIONAL FEATURES)：命名术语中没有列出但是能在市场说明书中见到的更多信息，可与当地哈里伯顿钻头代售处联系。
　　b = 倒划井眼
　　c = 硬质合金加固
　　e = SE - 高度螺旋
　　f = 完全PDC计量产品
　　k = 底刃 - 划线牙轮
　　p = PDC 计量加固
　　u = 向上钻

　　五、钻头应用实例研究

　　1、阿曼油田应用实例
　　在阿曼油田的应用情况为：
　　• HDBS 12 ¼-in. SF56
　　• Anaima 油田
　　• 钻探造斜段并打破世界上 12 ¼-in.纪录，钻探(大约1英里)时间小于24小时。
　　• 在造斜处以233 ft/hr的速度用23小时钻探 5,360 英尺;
　　• 在“24小时进展”表上各项时间排名均在前50;
　　• 钻探较低层的Fiqa and Natih A ，迟钝状况良好：1-1-WT-N-X-I-NO-TD;
　　• 整个钻探过程比油田平均机械钻速快87%，打破12 ¼-in. 井眼钻探的世界纪录。

　　2、美国 Haynesville页岩应用实例
　　哈里伯顿SteelForce™钻头在Haynesville页岩气藏中的作业概况为：
　　• HDBS 6 ¾-in. SF63H;
　　• 与最佳邻井相比在弯曲段的机械钻速提高了30%;
　　• 仅用一个钻头在单词运行中完成整段钻探;
　　• 曲线段钻探成本减少33%。

　　3、美国Kingston油田应用实例研究
　　SteelForce™钻头在Haynesville页岩气藏中的应用概况为：
　　• HDBS 6 ¾-in. SF73H;
　　• 井底钻具组合一次性钻完整个弯曲段和水平段;
　　• 以33 ft/hr的机械钻速钻探6,657英尺, 开井套管压力比邻井平均水平降低14%;
　　• 迟钝状况 1-0-CT-N-X-I-NO-TD
　　• 机械钻速提高27%。

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　　【提示】本文章来自《国外新型井下工具及配套工艺技术应用调研报告》了解详情请致电：010-56212267或010-63307508.