基于比能理论的钻头工作状态监测方法

摘要

钻头工作状态是影响钻井机械钻速和钻井效率的重要因素之一,而钻头的地下工作环境具有高隐蔽性和不确定性,一旦出现异常,很难在第一时间被现场施工人员发现.文中分析了钻头工作状态的影响因素,利用Farrelly等人提出的比能法,通过多元线性回归模型计算钻头扭矩,得到钻进过程中钻头比能值监测的工程简化模型.比能监测值的异常变化,可以反映出钻头的异常工作状态,分析钻头泥包、振动、井底泥包、钻头钝化等情况下钻头比能值的变化趋势,能够迅速有效地发现井下钻头异常情况.通过克拉玛依油田某井现场应用试脸,验证了钻头比能监测模型的合理性和有效性,有助于提高机械钻速,降低钻井成本.