基于破岩实验的大庆中深井PDC头钻速方程研究

摘要

建立合理的PDC钻头钻速方程可以较好地预测钻速,为现场作业提供指导.本文以PDC钻头室内破岩实验室为基础,针对水泥岩样、白砂岩、黄砂岩、红砂岩以及花岗岩五种岩性,研究了岩石可钻性、切削齿直径、比钻压及转速等参数对PDC钻头钻速的影响,并回归出各参数与钻速的关系方程.研究结果表明,在钻进黄砂岩、水泥岩样及白砂岩等软到中等硬度岩石时,比钻压与钻速回归方程为二次多项式;在钻进中硬岩石红砂岩时,回归方程为四次多项式;钻速与转速的回归方程为二次多项式.大庆油田中深井现场数据验证结果表明,实际钻速与预测钻速间的相对误差在3.03％～9.23％之间,平均误差为6.397％,说明改进的PDC钻头钻速方程能较好的描述钻进规律.