具有用于提高钻井寿命的最佳切削区、负载区、应力区和磨损区的滚锥钻头及其方法技术

形成具有优化以提高相关钻头的井下钻井寿命的切削元件和切削结构的滚锥钻头。可以通过将每个切削元件用网格精细地分成许多小区段来分析每个切削元件的切削区、负载区和磨损区。在不连续的钻井时期可以确定在每个网格区段和井下地层部分之间的接触数量。在不连续的钻井时期也可以确定每个区段相对于井下地层部分的滑动速度分布。每个切削区的力曲线可以用于确定相关负载区。通过相关力曲线与相关滑动速度分布的结合可以估计每个切削元件的磨损曲线。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种用于设计在地层中形成井眼的滚锥钻头的方法，包括：　　　　采用从一组参数中选择出的至少一个钻头设计参数初始设计钻头，该组参数由下列参数构成：切削元件的种类、尺寸、切削元件的结构和数量、每个滚锥的各个偏移、各滚锥的型面、滚锥的数量、在每个滚锥上切削元件的排的数量、每个排中切削元件的数量、每个切削元件的位置和每个切削元件的方向；　　　　采用所述初始钻头设计和从一组参数中选择出的至少一个钻井参数模拟钻井一部分地层，该组参数由下列参数构成：钻头上的重量、穿透速率、钻头旋转速率、钻孔深度、底孔温度、底孔压力、井眼与垂直方向的偏离、与相关井表面的距离、地层类型、地层硬度和井眼直径；以及　　　　基于采用所述至少一个初始钻头设计参数和所述至少一个钻井参数的所述钻井模拟，确定从一组特征中选择出的用于每个切削元件的至少一个特征，该组特征由如下特征构成：切削区、负载区、应力区和磨损区。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈世林，
申请(专利权)人：霍利贝顿能源服务公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]