钻头性能评价新方法

SPE 94798
钻头性能评价新方法(中文7000字,英文pdf)
P.Macini，SPE，and M.Magagni，U.of Bologna，Pietro Valente，Eni E＆P Div
主题词  钻头性能，钻头指数，钻头目录

引    言
钻井行业已经历了很长时间，为了适应作业者的苛求和不断变化的需求，在钻头设计和性能上的科技进步使人印象深刻。目前，对于钻头在井底工作较长时间和较快的钻速是日愈苛求的问题。为了这个目的，钻头发展了并进一步适应今天钻井行业挑战性的需要。对于钻井工程师，钻头性能评价和钻头选择是非常重要的。多年来，努力尝试去模拟或/和预测钻头选择和评价钻头性能已经发展了。在钻头技术和钻井度量系统的发展已经增强了，所以有一定数量和精度可使用的评价模式。几乎所有的方法在目标上是相似的，使钻头选择更合理和减少错误。近来，钻头性能评价的改近并没有始终跟上科技发展的步调。如对比井、每米成本、比能量、地层可钻性、设计指数和神经中枢网络等方法已经用在钻头性能评价上，虽然它们中大多数仍然不能十分满意。
首先研究钻头性能预测和评价是基于铣齿钻头的轴承和切削结构两者的磨损速度上。尽管这样，钻井工程师选用钻头主要是用特定地区的“最佳执行者”的指导方针，或用邻井的相似钻头的性能。然而，邻井的数据包含了钻井参数、井眼轨迹、地层性能、钻井液性能、水力学和钻头设计之间复杂的关系。钻头性能评价和钻头选择藉助于每米成本来完成是一个很好的参考系统，但是它只体现了经济上的考虑而不是很好顾及到由于地层变化和定向钻井的钻井困难。虽然它仍然是公认的方法之一，但由于现代钻井技术的应用，根据井眼轨迹控制和复杂的井下工具的更多需求，现今它的效果已经急剧的降低了。
破岩比能法已被用于调研不同类型钻头、同一类型的不同设计和修正相同设计。破岩比能法可以定义为破碎单位体积岩石所需要的能量。它是钻头性能的度量标准，也直接和每米成本的方法相一致。