【石油观察家】孔华等：基于振动实测的非均质地层钻头失效分析与对策
四川盆地作为国内页岩气开发的重点区域，通过近几年的不断攻关和实践，机械钻速得到了提高，但由于受地层复杂、可钻性差、非均质性强等地质因素的影响，导致井下钻柱系统不良振动剧烈，容易出现钻头损坏严重、钻速较低等问题，严重影响了钻井时效。为了解决上述难题，以该盆地涪陵工区上二叠统龙潭组—中二叠统茅口组为例，采用井下振动高频测量工具的实测手段，测量了钻头—钻柱系统的动态振动加速度参数，结合地层的岩性和矿物组分分析，研究钻头失效原因与对策，并开展了现场试验。研究结果表明：①在非均质地层中钻进的钻头—钻柱系统产生了大于40 m/s2 的高幅值瞬时冲击振动，高幅值的瞬时冲击是导致钻头先期失效的主要原因；②提出了抑制高幅值的瞬时冲击振动采用“减振＋增压”工具组合和避免井下工具共振的钻井参数；③采用钻井新参数的试验井比邻井的高幅值瞬时振动降低了17%，单只钻头进尺增加24%，钻头工作环境得到了较大的改善，钻头使用数量减少。结论认为，该研究成果能够有效地改善钻头—钻柱系统的振动状态，有利于达成延长钻头使用寿命的目标。
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