肯吉亚克油田非盐丘井PDC钻头设计及实验研究

代大良,  王镇全,  潘起峰,  高德利

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代大良, 王镇全, 潘起峰, 高德利. 肯吉亚克油田非盐丘井PDC钻头设计及实验研究[J]. 石油钻采工艺, 2009, 31(3): 5-9.
引用本文: 代大良, 王镇全, 潘起峰, 高德利. 肯吉亚克油田非盐丘井PDC钻头设计及实验研究[J]. 石油钻采工艺, 2009, 31(3): 5-9.
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DAI Daliang, WANG Zhenquan, PAN Qifeng, GAO Deli. Design of PDC bit and its laboratory test for non saline dome wells in Kenkiyak Oilfield[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2009, 31(3): 5-9.
Citation: DAI Daliang, WANG Zhenquan, PAN Qifeng, GAO Deli. Design of PDC bit and its laboratory test for non saline dome wells in Kenkiyak Oilfield[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2009, 31(3): 5-9.
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肯吉亚克油田非盐丘井PDC钻头设计及实验研究

  • 1.

    中国石油大学石油工程教育部重点实验室，北京　102249

  • 2.

    中国石油天然气集团公司长城钻探工程分公司，北京　100101

详细信息

  • 中图分类号: TE921.1

Design of PDC bit and its laboratory test for non saline dome wells in Kenkiyak Oilfield

  • 1.

    MOE Key Laboratory of Petroleum Engineering, China University of Petroleum, Beijing 102249, China

  • 2.

    Greatwall Drilling Engineering Company of CNPC, Beijing 100101, China

  • 摘要: 为提高肯吉亚克油田非盐丘井钻井速度，根据地层岩石力学参数评价结果，利用有限元方法对影响PDC钻头攻击性和抗冲击性的齿前角、冠部形状等结构参数与破岩效果之间的关系进行了研究，并对PDC钻头的结构进行了优化设计。根据设计结果试制了直径为120.65 mm、齿前角分别为-15°、0°、和5°的3只PDC钻头，并在室内同一岩样上进行实钻模拟实验。结果表明，在其他参数相同的条件下，齿前角为5°时钻头的平均机械钻速比齿前角为-15°时提高42%，说明增加PDC钻头齿前角是提高钻头攻击性的有效方法，这与数值模拟结果是一致的。研究结果为该地区全尺寸钻头的制造提供了理论依据。
    Abstract: In order to raise drilling speed of the non saline dome wells in Kenkiyak Oilfield, the relationship between rake angles of the cutter, profile of the bit, which have effect on cutting depth and impact-resistant of PDC bit cutters, and cutting efficiency is studied respectively using finite element analysis according to rock properties of the research area. The structure of the PDC bit is then optimized by using the research result. Three120.65mm PDC bit samples whose cutter rake angles are -15°, 0° and 5°respectively are built on the basis of optimization result of the PDC bit structure and are used to drill the same rock sample in the laboratory. The test result shows that rate of penetration (ROP) of the PDC bit whose cutter rake angle is 5° is 42% higher than that of the bit whose cutter rake angle is -15°, which shows that the cutting depth of the PDC bit increases when its cutter rake angles are raised as other parameters kept in constant. The test result is in accordance with the result of numerical simulation. The research provides theoretical foundation for the full scale bit manufacture in the following stage.
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    ［11］孙明光，张云连.新型PDC钻头设计.石油钻采工艺［J］.2000，22（2）：31-34.
    SUN Mingguang, ZHANG Yunlian. Novel PDC bit design to optimize its performance in multi-interbedded formation［J］. Oil Drilling & Production Technology, 2000, 22（2）: 31-34.

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    ［6］樊顺利，郭学增. 用比能法评判钻头［J］. 石油钻采工艺，1993，15（2）：20-24.
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-04-01
  • 修回日期:  2019-04-01
  • 刊出日期:  2009-07-01

肯吉亚克油田非盐丘井PDC钻头设计及实验研究

  • 1. 中国石油大学石油工程教育部重点实验室，北京　102249
  • 2. 中国石油天然气集团公司长城钻探工程分公司，北京　100101
  • 收稿日期: 2019-04-01
  • 修回日期: 2019-04-01
  • 刊出日期: 2009-07-01

  • 中图分类号: TE921.1

摘要: 为提高肯吉亚克油田非盐丘井钻井速度，根据地层岩石力学参数评价结果，利用有限元方法对影响PDC钻头攻击性和抗冲击性的齿前角、冠部形状等结构参数与破岩效果之间的关系进行了研究，并对PDC钻头的结构进行了优化设计。根据设计结果试制了直径为120.65 mm、齿前角分别为-15°、0°、和5°的3只PDC钻头，并在室内同一岩样上进行实钻模拟实验。结果表明，在其他参数相同的条件下，齿前角为5°时钻头的平均机械钻速比齿前角为-15°时提高42%，说明增加PDC钻头齿前角是提高钻头攻击性的有效方法，这与数值模拟结果是一致的。研究结果为该地区全尺寸钻头的制造提供了理论依据。

English Abstract

代大良, 王镇全, 潘起峰, 高德利. 肯吉亚克油田非盐丘井PDC钻头设计及实验研究[J]. 石油钻采工艺, 2009, 31(3): 5-9.
引用本文: 代大良, 王镇全, 潘起峰, 高德利. 肯吉亚克油田非盐丘井PDC钻头设计及实验研究[J]. 石油钻采工艺, 2009, 31(3): 5-9.
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DAI Daliang, WANG Zhenquan, PAN Qifeng, GAO Deli. Design of PDC bit and its laboratory test for non saline dome wells in Kenkiyak Oilfield[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2009, 31(3): 5-9.
Citation: DAI Daliang, WANG Zhenquan, PAN Qifeng, GAO Deli. Design of PDC bit and its laboratory test for non saline dome wells in Kenkiyak Oilfield[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2009, 31(3): 5-9.
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