2020年PDC钻头设计与优选技术.ppt

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一、PDC钻头使用现状
二、钻头优化设计
三、综合选型技术
四、各区块钻头设计与选型
五、应用效果
PDC钻头优化设计与选型技术
PDC钻头设计与优选技术
2021/1/11
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塔里木油田油藏埋普遍埋藏较深，深度4000—6000米不等，地质情况复杂，地层可钻性差，钻井周期长、成本高。经与各钻头厂家10余年的联合攻关，形成了以FM、FS、M、MS、G、STR、BD、DS、DSX等为代表的一系列新型PDC钻头，先后完成了柯克亚、克拉苏、大北、却勒、迪那、塔东等地区一批典型高效井。钻头技术基本满足了探区复杂井的需要，钻井成本得到了有效控制：探井、/小时，四年提高了76%，平均每年提高15%以上。
一、PDC钻头使用现状
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一）PDC钻头结构设计的基本参数
二、钻头优化设计
钻头结构设计参数
切削结构
水力结构
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1、切削结构设计的基本参数
切削结构
冠部形状
刀翼的数量及结构
切削齿的分布
切削齿的空间结构
保径结构
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2、水力结构设计的基本参数
水力结构
流道的结构
喷嘴的分布及空间结构
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二)钻头设计理论的研究
1、传统的PDC钻头设计理论
等切削体积原则；
等功率原则；
等磨损原则。
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等切削体积原则：
即以每个切削齿的切削体积相等为原则。
sj ——第j颗切削齿的破岩面积；
Rj——第j颗切削齿距旋转中心的距离。
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等功率原则：
每个切削齿的切削功率相等。
Sj——第j颗切削齿的破岩面积；
Rj——第j颗切削齿距旋转中心的距离。
Aj——岩石的单位体积破碎功。
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等磨损原则:
等磨损原则的目标函数为使钻头每个切削齿的磨损速度一致。
由于影响磨损速度的因素众多，目前还没有合理的函数表达式。
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