金刚石复合片钻头使用方法

金刚石复合片钻头使用方法

PDC钻头使用前的准备工作

首先应仔细检查前一只钻头的使用情况，了解钻头规径的磨损状态，检查钻头体上是否有缺落性的损坏（缺落部分如掉齿等会对即将入井的钻头造成伤害）。

钻头的工作稳定性对于防止井斜并最大程度地发挥钻头的性能具有

重要作用，因此，使用PDC钻头时都推荐钻头在稳定的工作状态下钻进。然而，由于具体的钻井过程以及井眼条件的特殊性，有时并不需要刻意追求这种稳定性。所有的稳定器和扩眼器都应该检测其外径，以确保外径尺寸不过大。

操作指南

新钻头首次钻进：

1．在钻头接近井底时将泵的排量开到最大，而后启动转盘，将转速控制在30～60rpm。缓慢下钻直至钻头接触井底。

2．为了形成新的井底，在钻进最初的1m左右深度井眼的过程中，

应该按照推荐的起始钻压值施加钻压。表中提供了不同尺寸的各种型号钻头的起始钻压值。钻头的起始工作参数（钻压和转速）至少应维持钻完一只钻头的长度。

3．新的井底形成后，就可以平缓、均匀地增加钻压直至达到正常钻进时的钻压水平。对于极软地层，该钻压与起始钻压非常接近。对于较硬的地层，钻头磨合形成新井底将花费较长的时间，最终的正常工

作钻压也较高。最佳的钻压值应该是：当钻压达到此值后，钻头的机械钻速ROP不再随着钻压新的增加而增加，或钻头扭矩已达到极限扭矩值。

4．增加钻头转速直至达到预期水平。钻头的最佳转速应该是：当转速达到此值后，钻头的机械钻速ROP不再随着转速新的增加而增加，或钻头扭矩已达到极限扭矩值。通常情况下，钻头在较软的岩石中钻进时的机械钻速ROP对转速的变化更加敏感。对于较硬、研磨性较强的地层，高的钻头转速易导致切削齿提前磨损失效。因此，及时监测钻头钻速ROP随转速RPM的变化情况是很重要的，这样我们可以在最低的转速下达到预期的机械钻速，一般而言，推荐的钻头转速范围为60～240rpm。

5．当钻遇岩性变化的地层时，应连续监测和调整钻压和转速，以达到最优的钻头寿命和钻进速度。

接单根：

除了没有磨合形成新井底的过程外，接单根时遵循与新钻头首次钻进相似的规程。

1．当钻达方钻杆尾端时，降低转速至30～60rpm。

2．制动刹车，不再送钻，使钻头上的部分钻压在数分钟内逐渐得以释放。

3．将钻头提离井底，停止钻头转动。

4．接单根完毕后，钻头重新入井。在钻头接近井底时开足钻井泵排量，使井底泥浆充分循环。开动转盘（或顶驱），转速30～60rpm。

5．钻头到达井底后，首先增加钻压，然后增加转速，如前所述。井底马达和定向钻进

在使用井底马达时，钻头转速范围的控制是受到限制的。通常，岩层越硬，钻头转速就应该越低。因此，充分了解岩性情况并据此选择适宜的井底马达是很重要的。AR系列钻头将PDC钻头的应用扩展到了更硬的地层，其推荐使用的是高扭矩、低转速马达。根据已有的技术资料，在定向钻井中，AR系列钻头的造斜速度比常规钻头略低。所以，预计钻头造斜能力时应参照常规钻头作细微的调整，也可以根据当地的使用经验进行适当调整。文献SPE 24614中论述了抗回旋钻头在定向钻井中的现场试验情况。

1．将钻井泵排量开至正常钻井时的一半，下放钻头至井底。在钻头开始旋转后同时增加钻压和钻井泵排量。如果钻头是在易泥包的极软地层中开始钻进的，则推荐开足钻井泵排量。

2．当定向井钻具在旋转模式下工作时，应使钻杆的转速维持较低的水平（20～40rpm）。

钻头发生回旋的标志

在钻头钻进过程中出现以下现象：

1．在高转速（>120 RPM）下机械钻速低（<12 ft./hr.）；

2．当改变钻头转速时机械钻速呈非线性变化；

3．明显的钻柱振动。

如果怀疑钻头发生回旋，应该采取以下措施：

1．降低转速至30～50RPM；

2．加钻压直至钻头机械钻速达到12ft./hr.或更高（注意不要超出推荐的最大钻压）；

3．按照一定的增量增加转速并绘制转速――机械钻速曲线，当曲线呈线性时说明钻头不再回旋。