孙国富

（大庆钻探工程公司钻井四公司，黑龙江 大庆 163000）

1 概述

1.1 项目研究的目的意义

2006年以来，在吉林探区深井PDC钻头的开发、应用方面取得了一定成果。特别是在长深、龙深地区推广使用了进口的瑞德PDC钻头，在各项指标上都比较突出。但是进口PDC钻头价格偏贵，性价比不是很高。因此，在使用好现有钻头的基础上，对国产PDC钻头进行科技攻关，开发出能达到深井施工的要求PDC钻头，从而加快深井的施工速度，降低钻头成本成为本项目研究的目标。

1.2 项目计划研究内容与验收技术经济指标

1.2.1 主要研究内容

（1）根据各区块地层可钻性对PDC钻头进行优选。

（2）形成一套吉林探区深井各区块钻头选型的标准方案。

（3）开发、试验国产PDC钻头，以达到降低钻头成本提高机械钻速的目的。

1.2.2 计划验收技术经济指标

（1）研发优选PDC钻头，使深井PDC钻头机械钻速提高10%。（2）钻井速度整体提高15%以上。

1.3 项目完成达到的技术经济指标

1.3.1 完成技术经济指标

（1）通过本项目的实行，深井PDC钻头机械钻速提高了33.7%。

（2）深井钻井速度整体提高15.4%。

（3）共结余钻头成本171万元。2011年已完成的4口井共提前工期77.56天，结余钻机作业费约620万元，合计共创效791万元。

表12010年完成井基本数据

表22011年完成井基本数据

1.4 形成的技术成果、关键技术及创新点

1.4.1 形成的技术成果

（1）提高了Ф311.2mm 12KM226钻头的使用效率，在龙深地区该钻头的进尺和机械钻速都取得突破，在龙深地区中上部地层分别创造了进尺和机械钻速的新纪录。

（2）龙深302井和龙深105井Ф311.2mm井眼实现用PDC钻头完钻，极大提高了这两口井的施工速度。

（3）国产PDC钻头Ф311.2mm MD3731Z

C在龙深地区试验成功，可以取代或部分取代进口瑞德PDC钻头。

（4）Ф215.9mmPDC钻头在龙深302井和星32井取得突破。在龙深302井用一只瑞德的DSX811M-A11实现进尺447米，机械钻速达到3.29米/小时。在星32井用一只亿斯达的EM1614实现进尺429.49米，机械钻速达到4.27米/小时。

1.4.2 关键技术：对各地区深井地层的可钻性进行正确认识，从而开发、优选出与地层相适应的钻头，达到提高机械钻速，降低钻头成本的目的，这是本项目的关键技术。

1.4.3 创新点：国产PDC钻头Ф311.2mm MD3731ZC,初步取代或部分取代进口瑞德PDC钻头，有效降低了钻头成本，是本项目的创新点。

2 技术研究

2.1 深井各地区地层特征与PDC钻头选型

2.1.1 一开井段：各地区一开井段的地层一般为抗压强度极低的粘软性地层，因此选用大复合片攻击性强的PDC钻头Φ444.5mm174KM226。

2.1.2 二开井段：各地区二开井段中上部地层一般为硬度为1-5级的软-中硬地层，可钻性好，研磨性不强，可选用大复合片的PDC钻头Φ311.2mm12KM226。二开井段下部地层一般为硬度为5-8级的中硬-硬地层，可钻性差，研磨性强，局部地层含砾，对PDC钻头损害大，可选用国产的PDC钻头Ф311.2mm MD3731ZC和瑞德PDC钻头。

2.1.3 三开井段：各地区三开井段下部地层一般为硬度为8-10级的硬地层，可钻性非常差，研磨性极强，对PDC钻头要求比较高。但个别地区的沉积岩井段可钻性较好，可根据三开井段的地层情况选用国产的PDC钻头MD6521ZC、EM1614等钻头和瑞德PDC钻头。

表3

表4

2.2 深井各区块PDC钻头选型的标准方案

2.2.1 深井各区块原PDC钻头选型方案(表3)

2.2.2 深井各区块现PDC钻头选型方案(表4)

通过两个方案的对比，可以看出本项目对简化钻头程序、降低钻头成本具有重要意义。根据现有方案，龙深地区每口井可节余钻头成本65万元，伊通地区每口井可节余钻头成本20万元，长深地区每口井可节余钻头成本35-65万元。

结论

本课题在2011年的开展和实施，取得了良好的成果，获得了巨大的经济效益，有效提高了深井的施工速度，为钻井公司的生产和经营做出很大贡献。对本项目取得的成果在吉林探区深井进行推广应用，可以取得良好的经济效益和社会效益，市场前景广阔。

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