牙輪鉆頭類型的選型對鉆井速度影響很大,往往由于鉆頭選型不當,使得鉆井速度慢成本高。正確的選擇鉆頭,一方面要對現(xiàn)有鉆頭的工作原理與結(jié)構(gòu)特點清楚的了解,另一方面還應對所鉆進的地層巖石物理機械能有充分的認識,地層巖石物理機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,還應收集鄰近井相同地層鉆過的鉆頭資料及上一個鉆頭的磨損分析,結(jié)合本井的具體情況來選擇。
1.研磨性地層的選型:研磨性地層會使牙齒過快磨損,機械鉆速降低很快,鉆頭進尺少,特別會磨損鉆頭的規(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:為了達到最好的經(jīng)濟效果,在淺井段應選用機械鉆速較高類型的鉆頭,深井段應該考慮使用壽命長的鉆頭。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易滑動噴射式HP2型鉆頭,這樣可達到降低每米成本的目的,特別是在海洋鉆井與鉆機成本較高的井隊,經(jīng)濟效果更為明顯。
3.深部軟地層的選型:根據(jù)生產(chǎn)實踐知道,約在3000米以下井深遇到泥巖,頁巖等軟地層巖石時,往往選用硬地層鉆頭時,鉆頭機械鉆速很低,如使用軟地層鉆頭鉆進時,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,巖石物理機械能就要改變,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,破碎巖石效果差,機械鉆速慢,而用軟地層鉆頭加大刮擠作用來破碎巖石時,易斷齒,鉆頭使用壽命短,所以這時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,是造成井斜的技術因素。對于鉆頭類型與井斜的關系,過去往往不被人們所認識,通過理論分析與實驗得出,移軸類型的鉆頭,在傾斜地層鉆進時易造成井斜,所以應選用不移軸或移軸量很小的鉆頭,同時,保證移軸小的前提下,還應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械鉆速。
5.軟硬交錯地層的選型:一般應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械鉆速,也能保證對付硬地層,但在鉆頭鉆進時的鉆壓及鉆速上應有區(qū)別,鉆進軟地層時可提高轉(zhuǎn)速降低鉆壓,在硬地層井段應提高鉆壓降低鉆速,達到更好的經(jīng)濟效果(作者:這一段可能有些問題,大家應該自己做分析理解)。