1、引人注目的鉆井技術(shù)混合鉆頭技術(shù)貝克休斯的混合鉆井技術(shù)提供了牙輪鉆頭與PDC鉆頭的合并式鉆頭，由于融合了PDC鉆頭優(yōu)越的切削特性和連續(xù)的刮擦優(yōu)勢(shì)，以及牙輪鉆頭的高強(qiáng)度壓碎特性，降低了鉆頭本錢(qián)，這種鉆頭提供了一個(gè)更低的和更加一致的鉆井扭矩、良好的力度變化和方向控制，提高了鉆頭的耐用性和穩(wěn)定性，以及更低的扭力擺動(dòng)。圖1 : PDC與牙輪的混合鉆頭休斯克里斯滕森混合鉆頭技術(shù)將牙輪鉆頭和PDC固定切削刃鉆頭合并為單只鉆頭，獲得了在最復(fù)雜應(yīng)用領(lǐng)域縮短鉆井周期的設(shè)計(jì)專(zhuān)利，由于牙輪鉆頭高強(qiáng)度的巖石壓碎性和穩(wěn)定性，以及金剛石鉆頭卓越的切削性和持續(xù)的切割功能，使得這種鉆頭技術(shù)對(duì)于打有夾層的地層具有很高的壽命，表現(xiàn)

2、出良好的連貫性和極好的刀刃面抗磨性。在美國(guó)，12 1/4 混合鉆頭技術(shù)持續(xù)地在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)基地得到應(yīng)用，作業(yè)公司獲得了鉆 井速度提高62%的驕人業(yè)績(jī)，單只鉆頭的鉆進(jìn)深度增加了200%以上，縮短了標(biāo)準(zhǔn)的鉆井時(shí)間，其它的鉆頭尺寸方案在 2022年推廣使用。圖2 :采用混合鉆頭縮短了鉆井周期該技術(shù)已在世界上 6個(gè)國(guó)家進(jìn)行了 100屢次這種鉆頭的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，打了100000多英尺30480米的進(jìn)尺，在巴西，一個(gè)作業(yè)公司提高了鉆井速度90%，多打了 20%的補(bǔ)償井。與牙輪鉆頭相比，可以提高機(jī)械鉆速，降低鉆壓，減少鉆頭跳動(dòng)；與PDC鉆頭相比，顯著地提高了鉆頭鉆夾層地層的耐久性，減少了鉆頭粘滑，降低和保持一致的

3、鉆進(jìn)扭矩，提高了鉆頭的穩(wěn)定性和方向控制。石油公司每英尺進(jìn)尺本錢(qián)降低了40%在俄克拉荷馬州西部，了解到確實(shí)存在堅(jiān)硬的夾層地層，一個(gè)業(yè)績(jī)卓著的美國(guó)石油公司請(qǐng)求我們幫助縮短他們最昂貴井的鉆井周期，這些井的平均總深度為 22000英尺6706米，完井周期為180天至200天。該地區(qū)夾層層段高達(dá) 10800英尺3292米至U 16500英尺5029米，通常情況下需要 82天才能打完這局部深度，打這些層段需要平均8到10只牙輪鉆頭，每只牙輪鉆頭大約以10英尺/每小時(shí)3米/每小時(shí)很低的機(jī)械鉆速才能僅僅打600英尺183米到800英尺244米的深度；使用 PDC鉆頭，盡管總體采用了很高的扭矩和扭矩變化，每只鉆

4、頭 甚至平均僅獲得了 150英尺46米到200英尺61米較低的進(jìn)尺，由于粘滑，同時(shí)增 加了鉆頭過(guò)早損壞的可能。石油公司選用了混合鉆頭，相比之前使用的牙輪鉆頭，機(jī)械鉆速大獲提高， 并且大大地超越了 PDC鉆頭的切削效率。在這種高夾層區(qū)塊，混合鉆頭的性能表現(xiàn)超出預(yù)期，由于在一個(gè)更為有效的鉆井環(huán)境 下取得了更加平穩(wěn)的切削效果，機(jī)械鉆速和鉆井進(jìn)尺得到了提高，石油公司平均節(jié)約鉆井周期25天，每英尺進(jìn)尺本錢(qián)節(jié)約了40%，由于節(jié)約了可觀的資金和鉆井周期，石油公司可以每年在這個(gè)棘手的區(qū)塊增加打井的數(shù)量?；旌香@頭技術(shù)找到了新的土壤在過(guò)去的100多年里，許多技術(shù)已對(duì)鉆井工業(yè)產(chǎn)生了重大影響，旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)、滾動(dòng)鉆頭、 頂

5、驅(qū)鉆井和PDC鉆頭都是一些革命性技術(shù)，它們已經(jīng)改變了石油公司的鉆井方式，本著同 樣的精神，通過(guò)引入一種策略變化的鉆頭，貝克休斯公司的混合鉆頭代表了一個(gè)技術(shù)創(chuàng)新的 產(chǎn)物。BB4QC'ldipilPtWI tananLla-t-r143-ft 8-fVhr1&9Q01liSSfi汕上EP FITtrtV-H1,826-11© 15-rVnf<400 7JJWU3»K 巧3L 1BO Kjra 忙i«puiirHIM22WJu K4圖3:混合鉆頭遵循了 PDC鉆頭產(chǎn)生的機(jī)械鉆速和外表扭矩的規(guī)律，如圖中說(shuō)明的那樣， 總體上說(shuō)PDC鉆頭產(chǎn)生了很高的扭矩

6、強(qiáng)度和很大的扭矩波動(dòng)，很快在PDC鉆頭之后，混合鉆頭緊接著表現(xiàn)出更低的和更加一致的扭矩，出現(xiàn)了一個(gè)在更高機(jī)械鉆速下的更加平穩(wěn)的鉆進(jìn)視圖解釋來(lái)自于貝克休斯公司由于石油公司對(duì)油藏的探索更加困難，很費(fèi)精力，鉆至這些油藏甚至變得更具有挑戰(zhàn)， 例如：對(duì)于復(fù)雜井的剖面構(gòu)造，硬的和帶夾層的地層、鉆機(jī)和設(shè)備的局限增大了縮短鉆進(jìn)作 業(yè)的可能性，致使昂貴的鉆井工具過(guò)早損壞，最終減少了石油公司的盈利，而PDC鉆頭的表現(xiàn)已獲得了大大改善，但它仍受限于動(dòng)力無(wú)效的困擾，包括更高的扭矩波動(dòng)和所產(chǎn)生的綜 合的扭矩強(qiáng)度；同樣，牙輪鉆頭技術(shù)的提高能使機(jī)械鉆速和總體進(jìn)尺得到改善，但由于牙輪鉆頭本身技術(shù)的限制，會(huì)造成鉆頭的連續(xù)重壓。

7、新鉆頭的設(shè)計(jì)混合鉆頭技術(shù)是一項(xiàng)創(chuàng)新的模范式變化，牙輪鉆頭與PDC鉆頭合并為一個(gè)單只鉆頭，其結(jié)果是一項(xiàng)開(kāi)發(fā)了兩種鉆頭最正確特性的技術(shù)設(shè)計(jì)，搭建了兩種鉆頭缺陷的橋梁，由于融合了 PDC鉆頭優(yōu)越的切削特性和連續(xù)的刮擦特性，以及牙輪鉆頭高強(qiáng)度的巖石壓碎特性， 這種可修里的鉆頭已被證明在鉆夾層地層有著很高的生命力，平穩(wěn)的鉆進(jìn)操作和良好的工具面控制，實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)證明，這種技術(shù)的結(jié)合取得了成效，與PDC鉆頭相比擬，使用混合鉆頭得出以下結(jié)論：更低和更加一致的鉆進(jìn)扭矩；更好的動(dòng)力性能和方向控制；提高鉆頭在鉆夾層地層的耐用性和可靠性；更低的扭力擺動(dòng)和粘滑；與傳統(tǒng)的牙輪鉆頭相比擬，得出以下結(jié)論：提高潛在的機(jī)

8、械鉆速；降低了牙輪軸震動(dòng)和牙輪跳動(dòng)；更低的鉆壓要求；在美國(guó)12 1/4 鉆頭的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用得出了答案，經(jīng)過(guò)顧客與貝克休斯團(tuán)隊(duì)的合作努力，單 只鉆頭持續(xù)打了 200%以上的鉆井進(jìn)尺，鉆井速度提高了62%以上，縮短了標(biāo)準(zhǔn)鉆井時(shí)間。在全球范圍奇跡正在發(fā)生；混合鉆頭技術(shù)已在6個(gè)國(guó)家獲得了 90屢次的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，打了100000多英尺30480米進(jìn)尺，最近在巴西的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，鉆井速度提高了90%，頂替了 3只牙輪鉆頭，多打了 20%的補(bǔ)償井，目前，12 1/4的鉆頭很有效，其它規(guī)格的鉆頭應(yīng) 用將在2022年進(jìn)行。T舛/!璋133.5 ftraTrtr1X»t|三詩(shī)=1*圖4:混合鉆頭平均替代了 8-

9、10只牙輪鉆頭，平均縮短鉆井時(shí)間25天。在俄克拉荷馬州西部獲得了積極成效簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是要實(shí)現(xiàn)在鉆井作業(yè)中更大程度地加快鉆井速度這一目標(biāo)，石油公司主要的驅(qū)動(dòng)力就是要減少每口井的作業(yè)天數(shù)，增加每年打井的數(shù)量，因此，為了實(shí)現(xiàn)更高效的鉆井作業(yè)，技術(shù)的追求是無(wú)止境的。斯普林格Springe門(mén)深井是美國(guó)中部最昂貴的井，平均總深度達(dá)22000英尺6706米，平均鉆井周期需要 160到180天，由于當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)狀況，石油公司要求貝克休斯公司提出一項(xiàng)有效縮短鉆井周期、針對(duì)得梅因Des Moines丨地層剖面穿過(guò)阿托卡Atoka丨頁(yè)巖的鉆井方案，鉆井井段從 10800英尺到16500英尺3292米到5029米。相關(guān)數(shù)據(jù)證明，這局部具有極高夾層的地層通常需要82天才能鉆完這個(gè)總深度，在此期間，平均需要消耗 8到10只牙輪鉆頭，每只鉆頭平均機(jī)械鉆速9至.4米/每小時(shí)，每只鉆頭鉆進(jìn)大約 600至800英尺183至244米深，同樣，當(dāng)使用 PDC鉆頭時(shí)，地層的夾 層夾層的機(jī)械強(qiáng)度為5至20 ksi 1KSI=1千磅/平方英寸丨產(chǎn)生了很高的扭矩強(qiáng)度和扭矩波動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生了平均150至200英尺46至61米更低的進(jìn)尺效率，由于粘滑，增加了鉆頭過(guò)早損壞的可能。由于這些原因，作為一項(xiàng)專(zhuān)門(mén)針對(duì)這類(lèi)麻煩地層的技術(shù)應(yīng)用，引進(jìn)了混合鉆頭，在此 情況下，期望混合鉆頭能提供比牙輪鉆頭更高的機(jī)械鉆速，更平穩(wěn)的鉆進(jìn)，以及比傳統(tǒng)的 PD