牙轮钻头在花岗岩的应用

休斯牙轮钻头在辽河油田花岗岩的成功应用案例

休斯钻头使用报告

民深#1井休斯钻头使用报告

2010年 12月 26日

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休斯牙轮钻头在辽河油田花岗岩的成功应用案例

休斯钻头使用报告

背景介绍：松辽盆地一火山岩为主，地层深且温度高， PDC不能取得好的效果，国产三牙轮在这样的高温下，轴承寿命短，频繁起下钻，作业成本高，井下风险也高

贝克休斯解决方案：专利技术的单金属密封轴承以提高钻头可靠性和寿命全合成润滑脂平衡补偿润滑系统提高轴承在高温环境的润滑的有效性轴承防泥包设计，以保护轴承良好的工作环境六点支撑，以提高钻头工作的稳定性外排加强及金刚石符合片保径以增加在高研磨底层的抗磨性牙爪加强金刚石复合片保护，一提高轴承的可靠性牙掌敷焊为高转速提供保护

钻头表现：钻头型号：8 1/2” MXL-DS55DX IADC 637入井深度：3950米出井深度：4132米钻头进尺：182米机械钻速：5.52米/小时纯钻时间：33小时轴承转数：33万转钻遇底层：太古界岩性：混合花岗岩钻头型号：8-1/2” MX-44GDX IADC 617入井深度：4250米出井深度：4500米钻头进尺：250米机械钻速：4.59米/小时纯钻时间：54.5小时轴承转数：55万转钻遇底层：太古界岩性：混合花岗岩基于第一只钻头的表现情况，适当调整了第二只钻头的钻井参数，它的综合表现大大超越了该井段所有其它钻头的表现。在相同深度，相当于 5只国产钻头的进尺，节省了 4趟起下钻，取得优异的综合效益。2页

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休斯钻头使用报告

民深#1井

3900 3950 4000 4050 4100 4150 4200 4250 4300 4350 4400 4450 0 4500 4550

国产国产国产国产休斯国产休斯

进尺

2

4机械钻速

6

8

该井段下部使用了两只休斯钻头，第一只 MXL-DS55DX,进尺 182米，机械钻速 5.52米/小时,第二只 MX-44GDX,进尺 250米，机械钻速 4.59米/小时，两只钻头平均进尺 216米，平均机械钻速 4.94米/小时。是相近深度 5只国产钻头平均进尺 51.6米的 4.19倍，平均机械钻速 3.4米/小时的 1.45倍。特别是第二只 MX-44GDX钻头，钻的地层最深，进尺最长，钻完该井段，相当于相同深度 5只国产钻头的进尺。3页

休斯牙轮钻头在辽河油田花岗岩的成功应用案例

休斯钻头使用报告钻头与钻井米成本比较厂家国产牙轮钻头贝克休斯牙轮钻头钻机日费/天钻机日费/小时钻具起下时间(小时)钻头纯钻时间(小时)钻具入井总时间(小时)钻头成本(元)钻具成本总耗 (元)单套钻具总进尺(米)各类钻头钻进每米成本(元/米)

120,000 120,000

5,000 5,000

24 24

13.9 43.8

37.9 67.8

30,000 230,000

219,250 568,750

59.00 216.00

3,716 2,633

国产牙轮钻头和休斯钻头都使用了相同型号的螺杆，相同的钻井参数。从数据上看，国产钻头的平均每米成本为 3716元

,休斯钻头的平均每米成本为 2633元，休斯钻头比国产钻头每米节省 1083元，节省 29%。

斯

,

2,

63

以上国产牙轮钻头数据为同一 8 1/2井“眼，潜山地层，介于两只休斯钻头之间的两只国产钻头的平均数据，休斯钻头数据为该井使用两只钻头的平均数据，国产钻头和休斯钻头使用距离相近，地层情况相似。

3,400 3,000 2,600 2,200 1,800 1,400 1,000 1

国

3,800

产

,

3, 71

6

3

国产休斯

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休

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休斯钻头使用报告钻头表现时效分析比较厂家江汉牙轮钻头休斯牙轮钻头钻具起下(小时)钻头纯钻时间(小时)钻具入井总时间(小时) 24 13.9 37.9 24 43.8 67.8单趟钻平均进尺(米)每米进尺耗时(小时) 59.00 0.64 216.00 0.31国产钻头

64

0.80

0.60国产休斯

钻头纯钻时间 (小时), 13.9, 37%

国

产

,

0.

0.40

钻具起下(小时), 24, 63%

休

斯

,

0.

31

0.20

钻具起下(小时)

钻头纯钻时间(小时)

休斯钻头时效分析

0.00

1钻具起下(小时), 24, 35%钻头纯钻时间 (小时), 43.8, 65%

国产钻头的每米作业时间为 0.64小时，休斯钻头的每米作业时间为 0.31,休斯钻头的作业时间只有国产钻头的 48%国产钻头的纯钻时间只占一趟钻总时间的 37%,休斯钻头为 65%,5页

钻具起下(小时)

钻头纯钻时间(小时)

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休斯钻头使用报告

经验教训总结现象：钻头内外排齿都磨光，牙轮本体内排齿位置没有磨损，外排齿齿位置磨损严重，一号，二号牙轮保径齿磨损，脱落，三号牙轮保径齿磨损，但基本还在。一号，二号牙爪硬质敷焊磨光，牙爪严重磨损，可以明显看见轴承，三号牙轮敷焊有磨损，但大部分还在。一号，二号牙轮轴承失效，有明显间隙，三号牙轮轴承完好钻头巴掌，及肩部严重磨损，变小。

原因分析：第二钻头使用为 MX-44GDX,两只钻头都有 33%轮毂金刚石保径。相比于 MXL-DS55DDX IADC637,该钻头 IADC为 617,齿更长，攻击性更好，有 G外排齿抗冲击设计，但齿的赖磨性差一点，没有牙爪金刚石加强保径。正因为这些特点，钻头外排齿抗冲击性强，轴承保护好，寿命更长。当牙轮上的保径失效后，巴掌上没有金刚石保径，巴掌很快磨损，变小，轴承受损，失效。在第一只 MXL-DS55DX使用经验及教训基础上，第二只钻头在钻井参数上进行了适当的调整，第一只钻头半小时磨合完后，钻压为 18吨，8小时后为 20吨，8小时后改为 18吨，6小时后改为 20吨直到起钻。第二只钻头磨合完后，钻压为 14吨，8小时后为 16吨，中途有短暂的 18吨，绝大多数为 16吨。钻头在这样的高速情况下，用低一点的钻压钻这样的地层更合适。轴承失效分析，到钻头

钻进后期，外排齿和保径齿磨损严重(基本磨光的)情况下，地层磨蚀到牙轮本体，保径齿没入深度越来越浅，在冲击，挤压的情况下折断脱落。在没有保径齿的保护下，牙爪硬质敷焊很快磨光，伤及轴承密封，导致失效。

推荐方案：钻这样的硬地层，转速最后控制在 100~150转/分，在钻遇可钻性好的层段，采用高一点的转速，低一点的钻压。当钻遇硬地层时，采用低一点的转速，高一点的钻压。具体方案是选用 8/9头低转速，高扭矩螺杆，这种螺杆相比目前用的 5/6头螺杆，能承受更大的钻压，在相同排量下，更低的转速，工作稳定性也更优。钻头改进方案：1,直井或小斜度井，选用 DX2----牙轮牯全金刚石保径；2,外排齿用卵形抗冲击齿；3,在水平井中再加牙爪镶金刚石保径 DS设计。

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休斯牙轮钻头在辽河油田花岗岩的成功应用案例

休斯钻头使用报告休斯钻头的特殊设计

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休斯钻头使用报告休斯钻头的特殊设计

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/q984.html