logo
专注油气领域
与独立思考者同行

Smith公司再出新花样 “斧”式金刚石切削齿钻头

Smith公司再出新花样 “斧”式金刚石切削齿钻头

随着油气价格的下降,钻头的改进对于降低钻井费用、减少单位进尺成本便显得尤为重要。接下来,石油圈将带您了解斯伦贝谢Smith钻头公司最新推出的AxeBlade斧式金刚石切削齿钻头,看它如何为客户降低钻井成本?

斯伦贝谢下属的Smith钻头公司近日向市场推出了一款新产品—AxeBlade斧式金刚石切削齿钻头,以下简称AxeBlade钻头。该钻头采用独特的脊状斧式切削齿,集成了常规PDC钻头的剪切破岩和硬质合金钻头挤压破岩的功能。凭借以上特点,AxeBlade钻头大幅提高了机械钻速和定向钻井过程的可操控性。现场试验表明:在相同条件下,AxeBlade钻头的机械钻速比高性能PDC钻头提高了29%。

增加机械钻速,提高破岩效率

AxeBlade斧式切削齿以其独特的脊形几何结构提供了一种全新的破岩方式:剪切破岩与挤压破岩相结合。与传统PDC钻头相比,在相同钻压和转速条件下,AxeBlade钻头具有更高的机械钻速,钻进距离至少提高了22%。

AxeBlade的斧式结构可使表镶金刚石复合片厚度比传统切屑齿提高了70%,具有更强的正面抗冲击性能。这种特性提高了钻头的稳定性和耐磨性,在钻进过程中可始终保持最高机械钻速。

提高定向钻井过程的控制能力

AxeBlade斧式切削齿所需的切屑力较小,这就降低了造斜段的扭矩,减弱了反扭矩波动,提高了对工具面的控制能力。凭借以上优势,斧式切削齿具有更高的造斜速率和总体机械钻速,可用最少的钻进时间获得最大的油气层泄油面积。

钻头适用范围

1.适用于垂直井、斜井和侧钻井;
2.可适用于任何结构的底部钻具组合;
3.适用于无侧限抗压强度大于5,000 psi [35 mPa]的中硬地层。

钻头的优势特点有哪些?

优势

1.提高机械钻速,节省钻进时间,降低钻井费用;
2.减少定向井钻进时间,使油气层泄油面积最大化。

特点

1.AxeBlade斧式金刚石切削齿结合了剪切破岩与挤压破岩两种方式,提高破岩效率;
2.增加金刚石复合片的厚度,提高钻头切削齿的耐用性,在钻进过程中机械钻速可始终保持在设计范围内;
3.斧式切削齿所需的切屑力较低,降低了造斜段的扭矩,减弱了反扭矩波动,提高了对工具面的控制能力。

应用案例分析

利用AxeBlade钻头,Unit石油公司在钻向目的层Granite Wash的中段机械钻速提高了27%。

在德克萨斯的陆地现场应用中,AxeBlade钻头在钻遇页岩、砂岩和石灰岩交互层时,扭矩降低了20%。

挑战:在Anadarko盆地Granite Wash地层的页岩、砂岩和石灰岩交互层进行钻井作业时,如何提高机械钻速,降低扭矩?

解决方案:使用AxeBlade钻头进行中间井段的钻井作业。

效果:机械钻速提高了27%,扭矩减少了20%

提高中间井段的钻井速度。

Smith公司再出新花样 “斧”式金刚石切削齿钻头

Mahler 108-1H的机械钻速提高了27%,地面扭矩降低了20%

在德克萨斯Anadarko盆地丛式井场的批量钻井作业中,Unit石油公司希望将来进行邻井钻探作业时,能够提高中间井段(8¾英寸)的单趟机械钻速。该井段所在地层主要由页岩构成,同时夹杂着硬度稍大的砂岩和石灰岩,其无侧限抗压强度在3000~15000 psi之间。

现场作业人员计划利用定向井钻机完成中间井段的钻井作业,钻至Granite Wash地层顶部。但是由于受到垫块上附近井眼的影响,钻进井段一般会轻微的偏移。

在距离Mahler 108-1H井大约5公里的一口邻井中,Unit石油公司使用了斯伦贝谢Smith钻头公司的MSi616PX PDC钻头来钻进中间井段(8¾英寸)。此次钻井作业从5545英尺钻至 9115英尺,机械钻速达到了75.16 ft/h,并且钻头的切削齿磨损量相对来说较小。

使用AxeBlade斧式金刚石切削齿钻头,提高切削效率。

Smith公司再出新花样 “斧”式金刚石切削齿钻头

AxeBlade 钻头在Mahler 108-1H井中的磨损状况表明,它可在类似钻井作业中通过增加钻压以获得更高的机械钻速。

为提高Mahler 108-1H井的机械钻速,斯伦贝谢公司建议Unit石油公司使用AxeBlade金刚石钻头。该钻头直径为8¾英寸,其正面抗冲击性能更好,切屑效率更好,不仅能够加快钻井速度,而且进行定向钻井的可操控性更强。

凭借其独特的脊形金刚石切削齿,在钻井参数相同的情况下,AxeBlade钻头比常规PDC钻头的钻进距离提高了22%。此外,AxeBlade钻头的脊形金刚石切削齿还能够降低钻井过程中的扭矩,减弱扭矩波动,使得整个钻井过程更加平稳顺畅。在钻井过程中,尤其是定向井,AxeBlade脊形切削齿拥有更好的工具面控制能力,拥有更快的机械钻速。

机械钻速提高了27%,地面扭矩降低了20%。

钻井作业之前,利用IDEAS*一体化钻头设计平台得到的分析结论指出:与PDC钻头相比,AxeBlade钻头能够增加机械钻速,降低钻井扭矩,提高切削效率。

Unit石油公司的Mahler 108-1H井的中间井段位于5918英尺~9047英尺,该井段的机械钻速为95.54 ft/h,较邻井提高了27%。在相同钻井参数和相似地层结构情况下,AxeBlade钻头不仅增加了机械钻速,降低了地面扭矩达20%,并且钻头的磨损情况较轻。该钻头钻井性能的提高,为作业者节省了14.75小时的钻井时间,降低了钻井作业成本。

译者/于晓林  编辑/魏亚蒙

英文原文请点击 (展开/收缩)

未经允许,不得转载本站任何文章: