牙輪鉆頭類型的選型對(duì)鉆井速度影響很大,往往由于鉆頭選型不當(dāng),使得鉆井速度慢成本高。正確的選擇鉆頭,一方面要對(duì)現(xiàn)有鉆頭的工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)清楚的了解,另一方面還應(yīng)對(duì)所鉆進(jìn)的地層巖石物理機(jī)械能有充分的認(rèn)識(shí),地層巖石物理機(jī)械性能主要是指巖石的硬度,塑脆性,研磨性,可鉆性以及埋藏深度,上覆巖層壓力,孔隙壓力與滲透性等巖層性質(zhì)的了解,由于即使同一種巖性,其物理機(jī)械性能差別也很大,所以僅根據(jù)巖性按鉆頭產(chǎn)品目錄來確定鉆頭類型是不夠全面的,還應(yīng)收集鄰近井相同地層鉆過的鉆頭資料及上一個(gè)鉆頭的磨損分析,結(jié)合本井的具體情況來選擇。
1.研磨性地層的選型:研磨性地層會(huì)使牙齒過快磨損,機(jī)械鉆速降低很快,鉆頭進(jìn)尺少,特別會(huì)磨損鉆頭的規(guī)徑齒以及牙輪背錐與爪尖,使鉆頭直徑磨小軸承外露,加速鉆頭的損壞,這時(shí)最好選用鑲齒鉆頭。
2.淺井段與深井段鉆頭的類型的選擇:為了達(dá)到最好的經(jīng)濟(jì)效果,在淺井段應(yīng)選用機(jī)械鉆速較高類型的鉆頭,深井段應(yīng)該考慮使用壽命長(zhǎng)的鉆頭。如上部的松軟地層可選用噴射式的P1或P2型鉆頭,深部的軟地層可選用簡(jiǎn)易滑動(dòng)噴射式HP2型鉆頭,這樣可達(dá)到降低每米成本的目的,特別是在海洋鉆井與鉆機(jī)成本較高的井隊(duì),經(jīng)濟(jì)效果更為明顯。
3.深部軟地層的選型:根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐知道,約在3000米以下井深遇到泥巖,頁巖等軟地層巖石時(shí),往往選用硬地層鉆頭時(shí),鉆頭機(jī)械鉆速很低,如使用軟地層鉆頭鉆進(jìn)時(shí),又易造成過多斷齒的現(xiàn)象,人們形象地稱這種地層為”橡皮地層”,這是由于軟巖石在深部處于各向高壓狀態(tài)時(shí),巖石物理機(jī)械能就要改變,巖石的硬度增大,塑性也增大。因而使用主要靠沖擊破碎巖石的硬地層鉆頭類型時(shí),破碎巖石效果差,機(jī)械鉆速慢,而用軟地層鉆頭加大刮擠作用來破碎巖石時(shí),易斷齒,鉆頭使用壽命短,所以這時(shí)最好方法是用低固相優(yōu)質(zhì)輕泥漿,選擇中硬地層鉆頭類型,往往效果較好。
4.易井斜地層的選型:地層傾角較大是造成井斜的客觀因素,而下部鉆柱的彎曲與鉆頭類型選擇不當(dāng),是造成井斜的技術(shù)因素。對(duì)于鉆頭類型與井斜的關(guān)系,過去往往不被人們所認(rèn)識(shí),通過理論分析與實(shí)驗(yàn)得出,移軸類型的鉆頭,在傾斜地層鉆進(jìn)時(shí)易造成井斜,所以應(yīng)選用不移軸或移軸量很小的鉆頭,同時(shí),保證移軸小的前提下,還應(yīng)選比地層巖石性能較軟類型的鉆頭,這樣可以在較低的鉆壓下提高機(jī)械鉆速。
5.軟硬交錯(cuò)地層的選型:一般應(yīng)選擇鑲齒鉆頭中加高契形齒或加高錐球齒,這樣既在軟地層中有較高的機(jī)械鉆速,也能保證對(duì)付硬地層,但在鉆頭鉆進(jìn)時(shí)的鉆壓及鉆速上應(yīng)有區(qū)別,鉆進(jìn)軟地層時(shí)可提高轉(zhuǎn)速降低鉆壓,在硬地層井段應(yīng)提高鉆壓降低鉆速,達(dá)到更好的經(jīng)濟(jì)效果(作者:這一段可能有些問題,大家應(yīng)該自己做分析理解)。