深部地热钻探中硬塑性泥岩地层钻头应用研究
投稿时间:2022-12-14  修订日期:2023-03-17  点此下载全文
引用本文:王勇军,梁伟,张涛,等.深部地热钻探中硬塑性泥岩地层钻头应用研究[J].钻探工程,2023,50(3):92-98.
WANG Yongjun,LIANG Wei,ZHANG Tao,et al. Research on bit application of hard plastic mudstone formation in deep geothermal drilling[J]. Drilling Engineering, 2023,50(3):92-98.
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王勇军 山东省地质矿产勘查开发局第二水文地质工程地质大队(山东省鲁北地质工程勘察院)山东 德州 253072
山东省地热清洁能源探测开发与回灌工程技术研究中心山东 德州 253072 
wyjcd511@sina.com 
梁伟* 山东省地质矿产勘查开发局第二水文地质工程地质大队(山东省鲁北地质工程勘察院)山东 德州 253072
山东省地热清洁能源探测开发与回灌工程技术研究中心山东 德州 253072 
21483126@qq.com 
张涛 山东省地质矿产勘查开发局第二水文地质工程地质大队(山东省鲁北地质工程勘察院)山东 德州 253072
山东省地热清洁能源探测开发与回灌工程技术研究中心山东 德州 253072 
 
杜志强 山东省德水新能源有限公司山东 德州 253072  
王磊 山东省德水新能源有限公司山东 德州 253072  
佟铮 山东省地质矿产勘查开发局第二水文地质工程地质大队(山东省鲁北地质工程勘察院)山东 德州 253072
山东省地热清洁能源探测开发与回灌工程技术研究中心山东 德州 253072 
 
基金项目:中国地质调查局地质调查项目“雄安地热清洁能源调查评价”(编号:DD20189112);山东省地矿局地质勘查和科技创新项目“大口径深部钻探钻完井技术研究”(编号:KY201946);山东省地矿局地质勘查引领示范与科技攻关项目“高温地热超深孔勘查取心钻探关键技术研究与应用”(编号:KY202219)
中文摘要:深部地热钻探中,通常会钻遇硬塑性泥岩,严重影响钻探施工效率。以雄安新区深部地热钻探工程实例为基础,深入分析硬塑性泥岩机械钻速低的原因,研究制定钻头的优化改进方案。实践应用证明:针对地层岩性特征设计的个性化PDC钻头配合螺杆钻具,可以有效提高硬塑性泥岩地层机械钻速;使用三棱形非平面复合片和三角形复合片等异形复合片可以有效提高PDC钻头的抗冲击能力、提高钻头在含砾石地层的使用寿命,同时也可以提高硬塑性泥岩地层机械钻速。探索出了一套适宜于深部地热钻探中硬塑性泥岩地层钻进的钻头应用方案。
中文关键词:深部地热钻探  硬塑性泥岩  PDC钻头  异形复合片  螺杆钻具
 
Research on bit application of hard plastic mudstone formation in deep geothermal drilling
Abstract:Hard-plastic mudstone is usually encountered in deep geothermal drilling, which seriously affects the drilling efficiency. Based on the example of deep geothermal drilling project in Xiongan New Area,this paper deeply analyzes the reasons of low mechanical drilling rate in hard plastic mudstone, studies and forms the scheme of optimized and improved bit. The practical application proves that the mechanical drilling rate in hard plastic mudstone formation can be effectively improved by using the personalized PDC bit according to the lithology characteristics of the formation combined with the screw drilling tool. The impact resistance of PDC bit can be effectively improved by using special-shaped compacts such as triangular prismatic and triangular and the service life in gravelly formations can thereupon be increased, in addition, the mechanical drilling rate in hard plastic mudstone formation can also be increased. At last, a drill bit application scheme suitable for hard plastic mudstone formation in deep geothermal drilling is made.
keywords:deep geothermal drilling  hard plastic mudstone  PDC bit  special-shaped compacts  screw drilling tool
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