今年以來(lái)，為了加快順北油田鉆井提速提效，西北油田依托科研項(xiàng)目，先后配套研發(fā)了大尺寸等壁厚螺桿、混合鉆頭和尖圓齒PDC鉆頭，新工藝現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用提速效果顯著。
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據(jù)悉，順北油氣田埋藏超深（＞7400m），其可鉆性差于塔河油田，尤其是古生界地層古老，壓實(shí)程度高，巖石堅(jiān)硬（＞100MPa）且塑性強(qiáng)，導(dǎo)致機(jī)械鉆速慢，成為鉆井提速的“攔路虎”。
為此，西北油田科研人員緊盯世界前沿鉆井技術(shù)，按照“顛覆性思維、革命性技術(shù)、規(guī)模性應(yīng)用”的研發(fā)理念，運(yùn)用“深切削、抗沖擊、高扭矩”的設(shè)計(jì)方法，通過(guò)改變破巖方式和加強(qiáng)破巖扭矩，研發(fā)高效破巖鉆頭和高效螺桿。
大尺寸等壁厚螺桿輸出扭矩較常規(guī)螺桿提高26%。通過(guò)詳細(xì)設(shè)計(jì)、精細(xì)加工螺桿定子和改進(jìn)橡膠配方與硫化工藝，實(shí)現(xiàn)了螺桿等壁厚且應(yīng)力分布均勻，容積效率較常規(guī)螺桿提高25%，輸出扭矩達(dá)（15.74KN/m）較常規(guī)螺桿提高26%。
二疊系“混合鉆頭+等壁厚螺桿”提速28%以上。針對(duì)二疊系配套研發(fā)了沖擊破碎與剪切破碎相結(jié)合的高效破巖工藝，首次在順北評(píng)1H井二疊系開展“混合鉆頭+等壁厚螺桿”提速試驗(yàn)，進(jìn)尺407米，機(jī)械鉆速4.03米/小時(shí)，較鄰井提高28.34%，鉆井周期11.85天，較鄰井縮短32.56%。
古生界深部地層“尖圓齒PDC鉆頭+等壁厚螺桿”提速40%以上。針對(duì)古生界深部地層配套研發(fā)了尖齒與圓齒相結(jié)合的高效破巖工藝，首次在順北評(píng)1井開展“尖圓齒PDC鉆頭+高效螺桿”提速試驗(yàn)，進(jìn)尺848米，鉆頭出井新度85%，機(jī)械鉆速5.31米/時(shí)，較鄰井提高51.7%，鉆井周期9.12天，較鄰井縮短率41.7%。
據(jù)專家介紹，混合鉆頭和尖圓齒PDC鉆頭改進(jìn)了傳統(tǒng)PDC鉆頭剪切破碎巖石的方式，提高了破巖效率，兩種鉆頭配合大尺寸等壁厚螺桿可大幅提高鉆井速度。
