邹德永, 袁 军, 邢 晨, 孟祥雨,2, 刘笑傲

(1.中国石油大学石油工程学院,山东青岛 266580; 2.中海油能源发展安全环保分公司,天津 300456)



针对金刚石钻头的岩石研磨性测定方法

邹德永1, 袁 军1, 邢 晨1, 孟祥雨1,2, 刘笑傲1

(1.中国石油大学石油工程学院,山东青岛 266580; 2.中海油能源发展安全环保分公司,天津 300456)

针对石油钻井地层岩石研磨性试验评价问题,根据金刚石钻头的磨损机制,改装试验装置,研制标准磨损件,优选试验规程,提出以标准磨损件研磨破碎单位体积岩石的磨损体积作为岩石研磨性指标,建立一套岩石研磨性测定方法。试验测定石油钻井地层代表性岩石的研磨性指标。通过研磨性试验,优选出标准磨损件的金刚石体积分数为25%，粒度为0.3 mm,胎体配方为酚醛树脂55%、Cu 25%、Cr2O38%、ZnO 6%、SiC 5%、空隙1%(体积分数)。优选出的试验钻压为500 N,转速为198 r/min,排量为0.2 L/s。试验中代表性岩石的研磨性指标数值为0.80～45.78,取以2为底的对数值作为研磨性级值,将中国石油钻井地层岩石的研磨性分为6级。

金刚石钻头; 岩石研磨性; 测定方法; 标准磨损件; 研磨性指标; 研磨性分级

金刚石钻头研磨破岩过程中岩石研磨性对钻头的磨损有着重要的影响,但至今未形成普遍认可的石油钻井地层岩石研磨性的测定方法和分级指标,严重制约了金刚石钻头的发展和石油钻井技术水平的提高[1]。目前国内外学者通常采用铣磨法研究岩石的研磨性,以金属材料作为磨损件,但是磨损件在岩石表面做摩擦运动,不能反映实钻工况和钻头的动态破岩过程[2-7],同时金属试件容易产生黏连现象,在硬岩石表面打滑,金属试件的磨损不能反映金刚石钻头的磨损实质。……