(1)因?yàn)榫矍蔬^高或地層巖性原因使PDC鉆頭上下跳動(dòng)加之刀冀齒設(shè)計(jì)防震不足;原因馬達(dá)高轉(zhuǎn)180-220轉(zhuǎn)/分,鉆進(jìn)至高研磨、及火成巖硬脆的地層時(shí),因?yàn)閹r性的原因造成鉆具的憋跳,加之造斜工具及鉆具軸線上不同心產(chǎn)生震驚,加壓鉆進(jìn)時(shí)不均下放載荷使鉆具軸線上沖擊載荷使鉆頭發(fā)生高頻震驚。
?。?)井底鉆頭剖面不公道造成井下鉆頭發(fā)生回旋;對(duì)于不同的井型應(yīng)對(duì)應(yīng)不同的鉆頭型號(hào),直井段用打直井的鉆,好比說鉆頭保徑相對(duì)長(zhǎng)的鉆頭對(duì)穩(wěn)斜應(yīng)相對(duì)有利,對(duì)于初使造斜的PDC鉆頭,剖面的選擇首要解決的工具面的不亂性,而淺內(nèi)錐短外錐的高度的鉆頭能夠解決這一題目。
(3)馬達(dá)事故造成水眼堵塞,泥漿無法冷卻PDC鉆頭齒在短時(shí)間損害鉆頭切屑齒,直接造成鉆頭無進(jìn)尺現(xiàn)象的發(fā)生;馬達(dá)脫膠,不規(guī)則的定子橡膠在高溫高壓下的脫落堵水眼,發(fā)生泵壓上升要及時(shí)發(fā)現(xiàn)題目。防止局部的水力輪回短路,造成在鉆進(jìn)中產(chǎn)生高溫?fù)p環(huán)鉆頭。
(4)鉆頭剖面設(shè)計(jì)不公道無法定向鉆進(jìn);冠剖的設(shè)計(jì)是整體設(shè)計(jì)樞紐,公道的內(nèi)錐,及鼻部、側(cè)面、屑部,及徑將決定,初使定向造斜是否成功。
?。?)切悄齒分布及大小于地層匹配公道;混合布齒,公道牙齒的側(cè)斜角是控制吃入地層的有效手段。控制好牙齒的俯角根據(jù)不同的地層確定公道的角度,正常地層角度小一些,對(duì)于硬及研磨性強(qiáng)的地層設(shè)計(jì)大一些的俯角,控制其吃入地層的深度,防止馬達(dá)失速。
?。?)鉆具鉆具剛性不公道;造斜鉆具盡可以減少剛度,防止不亂器及剛性結(jié)構(gòu)掛井壁及托壓的發(fā)生。對(duì)于目前的馬達(dá)由其311mm井眼的244mm馬達(dá)為重復(fù)使用,所以馬達(dá)前端多為可換套滑套其{zd0}外徑達(dá)至295mm與井眼沒有什么空間對(duì)與在硬地層施工的水平井十分危險(xiǎn),這種結(jié)構(gòu)的馬達(dá)只適合上部軟地層及常劃定向井,它造成了馬達(dá)前部剛性較大,相對(duì)泄流面積較小,相對(duì)返速較高,與上部環(huán)空形成一個(gè)渦流,影響前部巖屑的快速帶出,造成沉積,影響鉆進(jìn)速度,而進(jìn)一步造成PDC鉆頭對(duì)這些巖屑的重復(fù)破碎,易造成鉆頭與不亂器泥包。
?。?)鉆頭流道設(shè)計(jì)不適合定向鉆井;高效泄流槽設(shè)計(jì)是加快鉆進(jìn)速的重要因素,只有在鉆進(jìn)過程中高速的清理井下的巖屑,才可能減少其堆積造成的所謂的托壓,泥包。公道的水眼數(shù)目及位置設(shè)計(jì),及流道水力學(xué)設(shè)計(jì)是{zh0}解決方案。
?。?)鉆頭刀冀的數(shù)目與地層匹配;多刀冀可增加鉆頭的不亂性,所以此類鉆頭是較硬地層定向造斜{sx},但是更多的刀冀因?yàn)橄鄬?duì)泄流面積較小,泥包的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)大,所以對(duì)于易泥包地層可鉆性好機(jī)械鉆速高地層,在知足定向需要前題下可減少刀冀。
?。?)定向鉆具剛性及不亂器數(shù)目;馬達(dá)不亂器本體幾何外形是影響鉆頭造斜重要因素之一,不亂器倒角的大小,及泄流面積的大小,及不亂塊棱邊的幾何外形,影響機(jī)械鉆速及增降斜效率。而目前不亂器導(dǎo)角一般在25-35°之間,理想的角度在在15-20°間,這將降低不亂器掛井壁現(xiàn)象的發(fā)生這也是水平井鉆桿為什么接頭設(shè)計(jì)成18°原因之一。
為什么這種現(xiàn)象發(fā)生在70°以后,主要是此角度下部鉆具wq受壓,而不在受拉,向下傳送的鉆壓在此井段,而被分解成平行的較小的推力,大部門的力分解在下井壁之間,上時(shí)如導(dǎo)向大于30°,不亂器的臺(tái)肩相對(duì)陡,此不亂器在馬達(dá)彎曲力作用下,吃入一部門下井壁形成一個(gè)死角楔形,要想克服它只有加大鉆壓,當(dāng)超過臨界摩阻力后,快速開釋的鉆壓對(duì)于螺桿鉆具將產(chǎn)生制動(dòng)。
?。?0)地層變化使用PDC鉆頭減震齒設(shè)計(jì)可以平衡在井底產(chǎn)生的徑向震驚載荷,使鉆頭在井下工作更加平穩(wěn),防止鉆頭泛起PDC齒先期破壞,同時(shí)防止鉆頭修邊齒與保徑齒吃入地層,引起鉆頭發(fā)生回旋。
(11) 不公道的劃眼方式破壞鉆頭齒。PDC鉆頭劃眼必須開泵,保證足夠的排量冷卻井眼,降低鉆頭表面的溫度,大幅的上下滑動(dòng)井眼,因?yàn)閺濕R達(dá)的軸線上偏移對(duì)于常規(guī)171mm馬達(dá)2°的彎殼體將有22mm偏移量,鉆頭外錐齒吃入地層,上下的快速的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生大量的熱量,如斯時(shí)軸線上大鉆壓使馬達(dá)產(chǎn)生進(jìn)一步的彎曲,齒入地層更深,大負(fù)荷下地層產(chǎn)生的高熱量,PDC牙齒有關(guān)數(shù)據(jù)表明當(dāng)溫度超過350°時(shí)其將加速損壞,因?yàn)閭?cè)向牙齒吃入地層深泥漿不能有效進(jìn)入,冷卻,鉆頭齒達(dá)到鄰界溫度牙齒提前損壞。這也是大段劃眼,沒有及時(shí)開泵,鉆頭磨禿的主要原因之一。
(12)馬達(dá)角渡過大,井眼曲率超標(biāo);大的導(dǎo)向馬達(dá)角度將在相同的井段中產(chǎn)生很大的狗腿角,連續(xù)的曲率將使井眼側(cè)向力增大,對(duì)上部鉆具產(chǎn)生偏磨,在滑動(dòng)過程中側(cè)向力加大加劇了外錐牙齒的偏磨,在旋轉(zhuǎn)鉆井中,大角度馬達(dá)彎殼體產(chǎn)生剎車帶作用,鉆具在旋轉(zhuǎn)中就會(huì)產(chǎn)生某一時(shí)間的滯動(dòng),帶來轉(zhuǎn)盤扭矩的大幅變動(dòng),產(chǎn)生下部的工個(gè)的劇烈震驚,不不亂動(dòng)載影響了鉆頭的壽命。
(13)不公道的擺下班具面臨鉆頭的損害。大鉆壓擺放憋鉆具硬擺工具面,造成PDC鉆頭頻繁反轉(zhuǎn),馬達(dá)憋泵,高速的回旋使PDC鉆頭磨禿,這也是長(zhǎng)時(shí)間擺不上工具面起鉆后鉆頭失效的原因之一
?。?4)長(zhǎng)時(shí)間不輪回泥漿或小排量鉆進(jìn),大排量輪回泥漿是降溫的有效手段,實(shí)賤證實(shí),公道的排量在深井中可以降低溫度30°左右,只有在較為低的溫度下PDC鉆頭才可以發(fā)輝應(yīng)有的壽命。
?。?5)鉆頭冠部齒數(shù)目不足,點(diǎn)接觸切屑齒外形只布無法平衡地層反扭矩。造成鉆頭回旋無法擺住工具面。增加齒的截面積,采用錐形齒公道分布力矩,線,面接觸增加鉆頭不亂性。