混合型PDC 切削齿钻头在吉林油田深井中的应用

李艳波，于连杰，王 辉，宋春格

（1.中国石油吉林油田分公司钻井工艺研究院，吉林松原 138000；2.渤海石油装备（天津）中成机械制造有限公司，天津 300280）

1 地层岩石性质介绍

吉林油田深井主要包括德惠、长深、梨深和伊通等区块，这些区块深井二开所钻地层依次为四方台、嫩江组、姚家组、青山口组、泉头组、登娄库组、营城组和沙河子组。青山口组和泉头组存在紫红色泥岩，地层塑性强、易憋跳，造成钻头肩部不规则磨损；营城组存在火山岩、火山角砾岩，岩性多变，可钻性差，造成钻头前期受损；沙河子组岩性相对均质，但地层温度和压实强度高、研磨性极强，加速钻头磨损，减少钻头使用寿命。根据区块内某口井的测井数据，利用地层可钻性分析软件，分析地层的可钻性等级、地层抗压强度和研磨性指数，具体数据见表1。

表1 地层可钻性分析

2 吉林油田深井前期PDC 钻头损坏特征

前期青山口组、泉头组钻头因塑性强、易憋跳，造成肩部磨损严重，形成复合片不规则磨损而失效。营城组钻头因火山岩、火山角砾岩，岩性多变、可钻性差，形成钻头崩齿受损失效（非常规磨损）。沙河子组使用钻头因地层岩性相对均质，但地层压实强度和温度高、研磨性极强，造成钻头磨损速度加快，形成钻头常规磨损失效。

3 混合型PDC 切削齿钻头设计思路

根据可钻性分析及前期PDC 钻头损坏特征，在吉林油田深井可以采用混合型PDC 切削齿钻头，提高机械钻速和钻头使用寿命，设计思路如下。

3.1 斧式齿PDC 钻头设计

（1）碎岩机理。……