鑽頭技術與鑽井活動同步發展

　　新型旋轉導向裝置

　　近來(lái)人(rén)們越來(lái)越重視對可用于(yú)旋轉導向鑽井系統(RSS)的(de)鑽頭的(de)研究，這(zhè)類鑽頭使得設計更爲(wéi / wèi)複雜的(de)井眼形狀成爲(wéi / wèi)可能，包括以(yǐ)前采用常規鑽井方法無法有效鑽進的(de)水平井和(hé / huò)大(dà)位移井。

　　這(zhè)種系統分爲(wéi / wèi)兩類，一(yī / yì ／yí)類可稱做“推靠鑽頭(push-the-bit)”型，另一(yī / yì ／yí)類爲(wéi / wèi)“擺動鑽頭(point-the-bit)”型。無論選擇哪種類型，鑽頭的(de)選擇都必須與RSS系統和(hé / huò)地(dì / de)層相匹配，從而(ér)确保最基本的(de)三個(gè)鑽井因素：鑽井效率、可導向性以(yǐ)及穩定性。而(ér)保證了(le／liǎo)這(zhè)些參數，就(jiù)能使定向控制、井眼質量以(yǐ)及振動情況達到(dào)最佳。

　　重點關注硬岩地(dì / de)層

　　在(zài)硬地(dì / de)層中，PDC齒的(de)沖擊損壞、熱損壞以(yǐ)及研磨性磨損都會局限其使用性能。通常人(rén)們認爲(wéi / wèi)硬岩地(dì / de)層中含有抗壓強度很高的(de)岩石，但事實上(shàng)，硬地(dì / de)層隻是(shì)難于(yú)鑽進的(de)岩石和(hé / huò)地(dì / de)層。由于(yú)鑽井作業商會花費多達占預算80%的(de)費用用于(yú)硬岩鑽井進尺，而(ér)這(zhè)類進尺隻占總鑽井進尺的(de)20%，所以(yǐ)對鑽頭的(de)正确選型非常關鍵。

　　過去由于(yú)PDC鑽頭不(bù)能有效克服硬岩地(dì / de)層中的(de)各種破壞力，所以(yǐ)牙輪鑽頭一(yī / yì ／yí)直主導着硬岩鑽井市場。而(ér)現在(zài)，PDC鑽頭以(yǐ)其新技術的(de)不(bù)斷發展，已經在(zài)硬地(dì / de)層的(de)鑽井中日益取代牙輪鑽頭。

　　套管鑽井鑽頭

　　套管鑽頭有助于(yú)減小在(zài)下套管和(hé / huò)襯管作業過程中的(de)内在(zài)風險。無論是(shì)在(zài)一(yī / yì ／yí)次性操作過程中還是(shì)在(zài)以(yǐ)常規方法鑽完井眼以(yǐ)後，通過将襯管和(hé / huò)套管向下鑽過問題區段，即可以(yǐ)有效地(dì / de)控制諸如井眼不(bù)穩定、井漏、是(shì)否能将套管下到(dào)總深以(yǐ)及有效鑽入問題區段等挑戰。在(zài)這(zhè)類鑽頭上(shàng)布以(yǐ)全PDC切削結構，可解決以(yǐ)前不(bù)能實現的(de)在(zài)硬地(dì / de)層中鑽進或擴眼以(yǐ)及鑽更長井段的(de)需求。

　　休斯•克裏斯坦森公司提供了(le／liǎo)這(zhè)種套管鑽頭裝置。該公司的(de)EZCase裝置包括一(yī / yì ／yí)個(gè)特殊的(de)合金冠部，在(zài)冠部配備全PDC切削結構，能夠一(yī / yì ／yí)次下井完成鑽進和(hé / huò)下套管，縮短了(le／liǎo)非鑽進時(shí)間并降低了(le／liǎo)在(zài)有問題井眼中不(bù)能将套管或襯管下到(dào)井底總深的(de)風險。使用這(zhè)種新型鑽井裝置還能在(zài)有嚴重漏失或不(bù)穩定的(de)地(dì / de)層中成功完井，包括在(zài)壓裂碎石帶、循環液漏失區域、衰竭油氣藏區和(hé / huò)有地(dì / de)下井噴的(de)區域。另外，PDC鑽頭能鑽過EZCase裝置，因此無須額外的(de)磨銑作業。

　　欠平衡鑽井鑽頭

　　瓦瑞爾國(guó)際公司最近推出(chū)一(yī / yì ／yí)種新型滑動軸承鑽頭，能滿足特殊設計的(de)欠平衡鑽井鑽頭的(de)需要(yào / yāo)，如采用空氣、水混合霧或泡沫作爲(wéi / wèi)循環介質。

　　這(zhè)種空氣噴射滑動軸承鑽頭采用碳化鎢鑲齒切削結構，專門爲(wéi / wèi)有效鑽進地(dì / de)層、徹底清洗井眼和(hé / huò)以(yǐ)最經濟的(de)方式進行鑽井而(ér)設計，從而(ér)使鑽頭能夠在(zài)欠平衡鑽井條件下獲得高機械鑽速并同時(shí)減小滑動運動和(hé / huò)鑽頭磨損。

　　該鑽頭的(de)一(yī / yì ／yí)個(gè)重要(yào / yāo)特征是(shì)其掌尖繞鑽頭密封區域的(de)特殊邊緣形狀能夠防止頁岩聚集并延長軸承壽命。爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)保護密封，在(zài)鑽頭上(shàng)采用了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)種專有的(de)硬質金屬敷焊到(dào)掌尖邊緣和(hé / huò)鑽頭牙掌的(de)前導邊緣區域。同時(shí)，在(zài)掌尖上(shàng)鑲硬質合金齒也(yě)能延長鑽頭壽命。