Einflussfaktoren auf die Bohrgeschwindigkeit des PDC-Gesteinsmeißels

Es gibt viele Faktoren, um die Leistung eines PDC-Bohrers zu bewerten, wobei die Bohrgeschwindigkeit ein wichtiger Aspekt ist. Welche Faktoren beeinflussen also die Bohrgeschwindigkeit?

Hier ist die Inhaltsliste:

●Einfluss geologischer Faktoren auf die Bohrgeschwindigkeit

●Einfluss eines instabilen Bohrlochs auf die Bohrgeschwindigkeit

●Einfluss langer und großer Bohrlöcher auf die Bohrgeschwindigkeit

Einfluss geologischer Faktoren auf die Bohrgeschwindigkeit

Die Schichten wurden vor langer Zeit abgelagert und sind hart und inhomogen, teilweise mit hoher Abrasivität.Der in der Ziliui-Formation eingebettete Schlammschiefer und Sandstein hat eine Mächtigkeit von über 500 m, der Sandschlammstein ist dicht und hart, und der mit Quarzsandstein eingebettete Tonstein im Sujiahe-Abschnitt ist kieselsäurehaltig und kolloidal, und die Gesteinshärte erreicht Grad 7;Der Bohrbarkeitsgrad des Gesteins der Perm-Yangxin-Formation liegt bei 4,7–7,5, und die Weichheit und Härte des Gesteins variieren stark. Aufgrund des hohen Umfangsdrucks ist die Härte des Perm-Tuffsteins mehr als dreimal höher als die des Trias Die zentrale Zone weist Feuersteinknollen, Kohle und Pyrit auf.

Das Formationsdrucksystem ist komplex und reicht von Unterdruck bis zu ungewöhnlich hohem Druck, mit einer Vielzahl von Drucksystemen in Längsrichtung und relativ unabhängigen Drucksystemen in Querrichtung.Karbonatgaslagerstätten weisen drei Arten von Produktionsformationen auf: Bruch-, Poren- und Bruch-a-Poren-Formationen.Die Druckregelmäßigkeit von Porengasreservoirs ist klarer und zeigt Normaldruck, wodurch ausgeglichene Bohrungen erreicht werden können, wie zum Beispiel im Chuandong-Karbonsystem und im Changxing-Bioreef.Im Gegensatz dazu hängt der Druck von gebrochenen Gaslagerstätten von der Stärke der geologischen Bewegung und der Festigkeit des Gesteins selbst ab – er ist wenig regelmäßig und schwer vorherzusagen.Bohren mit Bohrspülung hoher Dichte je nach Vorhandensein von Brüchen.Dies führt zu einem Übergewicht, das sich auf die mechanische Bohrgeschwindigkeit auswirkt. Das Risiko eines plötzlichen Bruchausbruchs ist jedoch hoch, wenn für schnelles und starkes Bohren Bohrflüssigkeit mit geringer Dichte verwendet wird.Die beiden Hochdruck produzierenden Formationen, Yangxin Group und Changxing Group, weisen einen hohen Druckgradienten, eine hohe Gesteinshärte und eine tiefe stratigraphische Tiefe auf, und die Bohrflüssigkeitsdichte beträgt normalerweise 1,50 g/cm3;(Der höchste Druckgradient des Bohrlochs Yunan 6 erreicht 2,45 MPa/hm und die Bohrflüssigkeitsdichte beträgt 2,41 g/cm3), was dazu führt, dass die Bohrgeschwindigkeit lange Zeit bei etwa 1,00 m/h liegt.

Einfluss eines instabilen Bohrlochs auf die Bohrgeschwindigkeit

Der obere Teil der Shaximiao-Formation ist eine Pearlchong-Formation im hohen, steilen tektonischen Bohrloch im Osten Sichuans (Bohrlochtiefe 0–2500 m). Die Lithologie besteht hauptsächlich aus Sand, Schlamm und Schiefer, die eingelagert sind.Aufgrund der starken Wasserempfindlichkeit des Gesteins und der kombinierten Wirkung der Bodenspannung der hohen, steilen Struktur wurde das Bohrloch leicht destabilisiert und die gute Wand stürzte schwer ein.Um den Einsturz auszugleichen, wird die Bohrflüssigkeitsdichte erhöht, was zu einer erheblichen Verringerung der mechanischen Bohrgeschwindigkeit führt. Beispielsweise wird die Bohrflüssigkeitsdichte in den Formationen Shaximiao und Ziliujing des Bohrlochs Tiandong 26 auf 1,35–1,63 g/cm erhöht , und der durch den hohen Flüssigkeitssäulendruck erzeugte „Druckhalteeffekt“ reduziert die mechanische Bohrgeschwindigkeit auf 0,96 m/h.Die Longtan- und Liangshan-Formationen des Perms Auch die Longtan- und Liangshan-Formationen des Perms können sehr leicht einstürzen.

Einfluss langer und großer Bohrlöcher auf die Bohrgeschwindigkeit

Imm-Bohrlochabschnitte sind größer als 311. Imm machen etwa 1/2 bis 3/4 des Gesamtmaterials im östlichen Sichuan-Gebiet aus, und der Bohrdruck kann aufgrund des guten Neigungsfaktors nicht erhöht werden.Der Bohrdruck des PDC-Bohrers kann nur auf 120–180 kN erhöht werden und die Geschwindigkeit beträgt 60 U/min.Das Gesteinsbruchvolumen des In-PDC-Meißels ist in großen Bohrlöchern groß, zum Beispiel beträgt das Gesteinsbruchvolumen des In-PDC-Meißels das 4,24-fache des Gesteinsbruchvolumens des 8-Min-Meißels und das Gesteinsbruchvolumen des In-Meißels beträgt das 2,08-fache Die mechanische Gesteinsbrechenergie des PDC-Gesteinsbohrers am Boden des Bohrlochs reicht bei weitem nicht aus und es ist für die Zähne schwierig, sich in die Formation zu fressen.Bei der Gesteinsbrechmethode handelt es sich hauptsächlich um Mahlen und nicht um Volumenzerkleinerung, was zur Effizienz des PDC-Gesteinsmeißels führt.Aufgrund der großen Bohrlochgröße und des tiefen Bohrlochs liegt die tatsächliche ringförmige Rücklaufgeschwindigkeit unter 0,8 m/s und die hydraulische Energie ist ebenfalls erheblich unzureichend, was zu einer schlechten Bodenreinigungswirkung und einer wiederholten Zerkleinerung von Steinsplittern führt;Mittlerweile zeigt die Erfahrung mit Tiefbrunnenbohrungen, dass der große Bohrlochabschnitt immer tiefer wird.Besonders ausgeprägt ist das Lame-Jump-Phänomen des Zahnradbohrers, und die effektive Bohrzeit des PDC-Bohrers am Boden des Bohrlochs beträgt weniger als 50 %, was auch die Erhöhung der mechanischen Bohrgeschwindigkeit erheblich beeinträchtigt.

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