钻头革新——提高整体钻进速度的新钻井技术

金正纵横油气咨询

　　每个人都听过“两点之间最短的距离是直线”这句老话。但在当今，随着钻井项目竞相奔赴长水平分支井段的终点，这话却绝非事实。在这些长水平分支井段中，高旋转钻速可能会因过慢的滑动钻速而被耗尽。为了提高整体钻速，我们必须重点关注和减少滑动时间。为了提高滑动钻速，我们可以对切削结构做一些调整;但是，在水平分支的末端，转移到钻头上的重量可能会是个问题;而且出现重量转移问题时，滑动钻速会受影响。
　　Drilformance团队设计出了一种只提高滑动钻速的替代性解决方案。Drilformance公司的目标是，尽可能消除滑动问题。通过精确调整切削结构，公司开发出了DrilStraight特色技术。该技术可以减轻钻头的横向侵蚀性，显著提高井底钻具组合的追踪能力，同时对造斜率的影响非常少、甚至为零。DrilStraight技术让井底钻具组合能够保持在钻井轨迹上，减少对矫正滑动的需求。矫正滑动越少，意味着水平分支的占比越高，而且还会提高运营商的整体钻速。

图 1切刀的平均侧向力

图2 DrilStraight切削结构的量规视图(gauge view)

图 3DrilStraight切削结构的正面视图

图 4HeliPath切削结构的视图

　　概念开发
　　DrilStraight技术的开发理念是，切削结构可以影响井底钻具组合的追踪能力。如果切削结构与钻轴越垂直，那么切刀本身就会与钻压一致，并且会更高效地钻进。或者是，如果切刀与钻轴不垂直，那么，即便整个切削结构是力平衡的，但每片切刀都会有侧向偏斜。如果一排切刀同时做的工作比另一排切刀做的多，切削结构就会导致井底钻具组合偏离设定的钻井路径。DrilStraight切削结构的设计目的是要减少单片切刀的侧向力。在初始设计中，按照从先前设计获取的给定工作参数，每片切刀可以减少74.7%的侧向力。

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