PDC 鑽頭磨損

自從開發出聚晶金剛石複合片 (PDC) 鑽頭以來，由於它們傾向於產生比牙輪更高的鑽進率 (ROP)，因此它們已被大力引入鑽井行業。儘管 PDC 鑽頭通常效率更高，但鑽頭磨損的影響仍會縮短 PDC 鑽頭壽命。對於地熱井和油氣井來說，從一開始，鑽頭磨損就一直是鑽井過程中的一個連貫挫折。

嘗試模擬鑽頭磨損或尋找減少鑽頭磨損的方法的主要原因之一是鑽頭磨損導致的鑽孔成本。除了鑽頭的前期成本外，總成本還受每個鑽頭鑽進的總深度的影響。這就是鑽頭磨損對鑽井行業產生巨大影響的地方。高效鑽井是盈利的關鍵，而鑽頭磨損是鑽井效率的關鍵因素。

鑽孔過程是力和旋轉的結合。鑽頭磨損是由正在鑽探的岩石與連接到鑽頭本身的刀具之間的相互作用引起的。 PDC 鑽頭不斷磨損，從鑽頭開始右轉直到它被拉出孔。最好的情況是消除任何磨損，但由於這是不可能的，下一個最好的辦法是減少鑽頭磨損。有很多方法可以降低鑽頭的磨損率，但並非所有情況都是經濟的。在這種方法中，在選擇實時操作參數時會考慮整體鑽頭磨損的實時測量和熱效應。我們需要確保最佳的鑽井性能，同時盡量減少由於溫度升高導致的鑽柱振動和加速鑽頭磨損。

通過降低鑽進速度 (ROP) 並使用單個鑽頭實現長期運行可能實現最小的鑽頭磨損，但由於鑽機日費率，這並不經濟。另一方面，可以通過盡可能高地增加 WOB 和 RPM 來最大化 ROP，但是鑽頭磨損的增加會降低鑽頭的使用壽命，從而導致使用更多的鑽頭來達到所需的深度。該行業試圖達到的目標是在中間的某個地方，最大限度地提高機械鑽速，同時最大限度地減少鑽頭磨損，從而獲得更快、更長鑽孔的結果。

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