談用巖屑強度測量結(jié)果作為優(yōu)選鉆頭的輸入數(shù)據(jù)(編輯修改稿)
2025-06-12 08:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，泥漿錄井還能確定巖石成分的百分含量。(3)機械鉆速、鉆壓、轉(zhuǎn)速是使用后鉆頭特性分析的良好數(shù)據(jù)。第二步是鉆頭特性分析。鉆頭記錄信息、井斜測量、實時鉆速以及泥漿錄井所提供的數(shù)據(jù)都包含在鉆頭特性分析里。影響機械鉆速有許多因素——巖石強度、巖石類型和水力能量。通過鉆后井段的柱形統(tǒng)計圖分析或放大的單一鉆頭的磨損情況，可以得出在給定的可鉆性層段上，鉆頭特性發(fā)生顯著變化的情況。模型中只要所有數(shù)據(jù)輸入以后，巖性數(shù)據(jù)和無約束抗壓強度值就會自動計算出。根據(jù)地質(zhì)力學(xué)單元（常包含于地質(zhì)單元內(nèi)）或巖性單元，鄰井?dāng)?shù)據(jù)可以分為幾個部分或幾個區(qū)間，便于后續(xù)分析。每一可鉆性層段都應(yīng)估算出幾個關(guān)鍵參數(shù)。巖性標(biāo)準(zhǔn)孔隙度是其中一個關(guān)鍵參數(shù)，它可更加精確地進行鉆頭水力設(shè)計和噴嘴設(shè)計，以及氣層的判別和巖石強度的校正。無約束抗壓強度是另一待計算的重要參數(shù)。它與主要的巖石類型配合，然后用于牙輪鉆頭選擇，以及對固定切削齒鉆頭輪廓和切削齒密度的設(shè)計選用提供依據(jù)。砂巖含量（石巖地層）與巖石強度結(jié)合起來研究，有助于確定巖石研磨性模型。頁巖體積隨著層段的變化而變化，頁巖體積變化與聲波傳播時間同時變化，這給孔隙曲線中有關(guān)水力噴嘴的位置下結(jié)論是不利的。鉆頭優(yōu)選系統(tǒng)的鉆頭選擇試探法，是運用了地層分析、巖石強度、鄰井的舊鉆頭資料而得出的一套完整的綜合分析方法，絕不是單一依賴于某一個參數(shù)。鉆頭選擇器將鉆頭類型和特征的選擇編輯于測井曲線模式中，可以提供下面一些信息：(1)來自鄰井的原始數(shù)據(jù)——包括γ射線、聲波密度、已知巖性資料、已計算的無約束抗壓強度值（以psi為單位）、巖性中子孔隙度、所鉆層段、真垂深等。(2)銑齒鉆頭數(shù)據(jù)——根據(jù)主要巖石類型和地層巖石強度來確定。國際鉆井承包商（IADC）的從11到21的鉆頭類型范圍。(3)鑲齒鉆頭——IADC的41至83鉆頭類型范圍，在使用鑲齒鉆頭選擇時進行對比。(4)鑲齒形式圖——鑲齒形式的變化取決于具體應(yīng)用?！癉D”鉆頭就是用金剛石加固的碳化鎢（不同形狀）沿整個鉆頭展開表面鑲?cè)脒M去的。當(dāng)然,這種鉆頭適合于以石英石為主的地層。在頁巖含量低并同時能保證巖石密度相對小的地層,IADC的44鉆頭類型的切削結(jié)構(gòu)也適用,錐形齒鑲?cè)氲纳疃缺葮?biāo)準(zhǔn)的楔形齒嵌入更深。(5)保徑齒。研磨作用由砂巖含量和巖石強度共同決定。如果砂巖（如石英）含量超過常規(guī)值，該模型就返回磨損情況很惡劣的信息,鉆頭優(yōu)選系統(tǒng)就會提示：根據(jù)鄰井研磨性顯示情況和已報廢鉆頭的徑向磨損情況，需要增強保徑措施。定義研磨性程度的三個層次是：1)軟地層——標(biāo)準(zhǔn)（無改善措施），軟‘OD’（用金剛石加固邊緣齒圈的侵蝕性軟地層鉆頭），‘D/E’粗砂巖（金剛石保徑楔形齒）2)中等地層——‘D’特征（位于保徑齒圈的金剛石半圓頂）‘DOD’（金剛石半圓齒圈位于保徑和邊緣齒圈的位置）3)硬地層——‘OD’特征（就硬地層而言，金剛石半圓頂位于邊緣齒圈）(6)水力學(xué)/噴嘴——水力學(xué)圖表明：在足夠泥漿流速和水馬力情況下，射流噴嘴應(yīng)滿足保持正常的鉆頭清洗要求。根據(jù)巖性中子孔隙度、聲波密度測井和頁巖含量分析,可提供如下方案：1)標(biāo)準(zhǔn)（無任何措施）；2）漫流（非對稱流動模式）；3）中心水力噴射；4）加長噴嘴。與前述牙輪鉆頭選擇類似，固定切削齒鉆頭選擇器使用地層特性（包括巖石強度、鄰井報廢鉆頭的使用情況）評價PDC鉆頭/天然金剛石鉆頭的設(shè)計使用情況。從測井曲線上分析：(1)鄰井原始數(shù)據(jù)如前所述。(2)主體到鉆頭端部的設(shè)計要朝“特定結(jié)構(gòu)”方向發(fā)展。 (3)密度。切削齒密度或是切削齒數(shù)可作為巖石強度的一個定量函數(shù)。 密度從小（34個切削齒）到大（12或更多切削齒）的變化與巖石強度的逐漸升高保持一致。(4)再根據(jù)巖石強度來估算PDC鉆頭和天然金剛石鉆頭的輪廓線。對于某一層段的最優(yōu)鉆頭體殘存輪廓線，可由統(tǒng)計直方圖給出。 (5)水力設(shè)計或是切削齒“特定結(jié)構(gòu)”，指的是鉆頭主體上方的切削齒高度或者是鉆頭表面的相對開度（以水
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