鑽頭質量的好壞、鑽頭類型與地層岩性是否適應,對加快鑽井速度和提高單隻鑽頭進尺起著重要的作用。鑽一口油氣井一般要使用不同尺寸的多隻鑽頭,在鑽上部地層時要使用直徑較大的鑽頭,因鑽頭鑽進的地層較軟,單隻鑽頭進尺多、使用的時間短,一個鑽頭一般可重複使用幾口井;而在鑽下部地層時要使用直徑較小的鑽頭,因地層硬、單隻鑽頭的進尺少,一般要使用多隻鑽頭。一隻下井新鑽頭鑽井進尺的多少主要取決於鑽頭的尺寸、類型、地層的軟硬和鑽進參數的配合。一般來說,鑽頭尺寸越小、地層越硬,進尺越少;鑽頭尺寸越大、地層越軟,鑽頭進尺就越多。
1 力平衡設計使鑽頭具有良好的導向性,適應配合井下馬達應用於定向鑽井,具有較小的徑向震動;
2 不同結構的PDC複合片在鑽頭不同位置的合理布置使鑽頭具有較強的攻擊性和抗研磨性;
3 強攻擊性設計使鑽頭可獲得高的機械鑽速;
4 動態流場模擬技術應用於水力設計,使井底流場優化,有利於提高排屑速度和防泥包。
金剛石鑽頭的破岩作用是由金剛石顆粒完成的。要知道鑽頭的破岩作用,就須了解單粒金剛石的破岩作用。在堅硬地層中,單粒金剛石在鑽壓作用下使岩石處於極高的應力狀態下(約4200-5700MPa,有的資料認為可達6300MPa),使岩石發生岩性轉變,由脆性變為塑性。單粒金剛石吃入地層,在扭矩作用下切削破岩,切削深度基本上等於金剛石顆粒的吃入深度。這一過程
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