同心随钻扩眼技术提高钻速的机理分析

摘要

建立了同心随钻扩眼井底岩石的有限元模型,使用该模型计算了井底岩石应力状态,揭示了同心随钻扩眼提高钻速的部分机理.计算结果表明:扩眼台阶处岩石在地应力和液柱压力的共同作用下产生拉应力,且应力集中,井壁岩石容易破碎；领眼钻头到扩眼刀翼之间的井壁位移矢量向下指向井筒中心,井壁岩石容易向井筒内垮塌,利于扩眼刀翼破岩.由于扩眼台阶处岩石易破碎,更多的钻压将被分配到井底,较小尺寸的领眼钻头能够获得足够的机械能量,因此在相同的井底面积下采用随钻扩眼技术比直接采用较大尺寸的钻头钻进效果好.