旋流喷嘴钻头在NP32-3646井的现场应用分析

摘要

南堡32－3646井是一口四开三段制定向井，设计井深5798 m。3864～4265 m（井斜29.18＆#176;的稳斜段）试验了五刀翼旋流喷嘴PDC钻头（主切削齿直径16 mm，3个饱11 mm常规水眼和4个饱18 mm旋流喷射水眼）。针对深井超深井钻进中常采用的相对较高的钻井液密度和粘度，不利于提高钻头破岩效率的问题，在系统介绍旋转射流发生机理和破岩机理的基础上，对NP32－3646井五刀翼旋流喷嘴PDC钻头现场应用情况进行了分析。试验结果表明，旋转射流因具有切向、轴向和径向三维速度，可在高粘钻井液条件下更好地改善井底清岩效果，并通过剪切、冲蚀、拉伸和磨削等多种方式实现辅助破岩，从而提高钻井效率。试验钻头进尺401 m，平均机械钻速4.45 m／h，可较好地满足现场钻进需要，具有良好的推广应用前景。