今年以來，為了加快順北油田鉆井提速提效，西北油田依托科研項目，先后配套研發(fā)了大尺寸等壁厚螺桿、混合鉆頭和尖圓齒PDC鉆頭，新工藝現(xiàn)場應用提速效果顯著。
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據(jù)悉，順北油氣田埋藏超深（＞7400m），其可鉆性差于塔河油田，尤其是古生界地層古老，壓實程度高，巖石堅硬（＞100MPa）且塑性強，導致機械鉆速慢，成為鉆井提速的“攔路虎”。
為此，西北油田科研人員緊盯世界前沿鉆井技術，按照“顛覆性思維、革命性技術、規(guī)模性應用”的研發(fā)理念，運用“深切削、抗沖擊、高扭矩”的設計方法，通過改變破巖方式和加強破巖扭矩，研發(fā)高效破巖鉆頭和高效螺桿。
大尺寸等壁厚螺桿輸出扭矩較常規(guī)螺桿提高26%。通過詳細設計、精細加工螺桿定子和改進橡膠配方與硫化工藝，實現(xiàn)了螺桿等壁厚且應力分布均勻，容積效率較常規(guī)螺桿提高25%，輸出扭矩達（15.74KN/m）較常規(guī)螺桿提高26%。
二疊系“混合鉆頭+等壁厚螺桿”提速28%以上。針對二疊系配套研發(fā)了沖擊破碎與剪切破碎相結合的高效破巖工藝，首次在順北評1H井二疊系開展“混合鉆頭+等壁厚螺桿”提速試驗，進尺407米，機械鉆速4.03米/小時，較鄰井提高28.34%，鉆井周期11.85天，較鄰井縮短32.56%。
古生界深部地層“尖圓齒PDC鉆頭+等壁厚螺桿”提速40%以上。針對古生界深部地層配套研發(fā)了尖齒與圓齒相結合的高效破巖工藝，首次在順北評1井開展“尖圓齒PDC鉆頭+高效螺桿”提速試驗，進尺848米，鉆頭出井新度85%，機械鉆速5.31米/時，較鄰井提高51.7%，鉆井周期9.12天，較鄰井縮短率41.7%。
據(jù)專家介紹，混合鉆頭和尖圓齒PDC鉆頭改進了傳統(tǒng)PDC鉆頭剪切破碎巖石的方式，提高了破巖效率，兩種鉆頭配合大尺寸等壁厚螺桿可大幅提高鉆井速度。
