Стандартные размеры буровых долот PDC варьируются от 3-1/2 (88,9 мм) до 26 (660,4 мм), в зависимости от профиля ствола скважины. Наиболее распространенными типоразмерами рабочих лошадок являются 6, 8-1/2 (или 8-3/4), 12-1/4 и 17-1/2, которые специально разработаны для прохождения через стандартные обсадные колонны API (7, 9-5/8, 13-3/8 и 20 соответственно). Помимо этих основных стандартов, часто используются и промежуточные размеры, такие как 6-3/4, 7-7/8 и 9-7/8, для специфических требований к пласту. В конечном счете, выбор правильного размера долота PDC строго диктуется диаметром сгона предыдущей обсадной колонны и требуемым размером соединения API Pin.

Спектр стандартных размеров долот PDC

Хотя современный производственный процесс позволяет нам изготавливать долота PDC любого размера от 3-1/2 до 26, вся буровая промышленность по-прежнему сильно зависит от конкретных стандартных размеров. Это не случайная привычка, а обеспечение единства буровых проектов и доступности оборудования по всему миру. Только представьте, если вам срочно нужны долота в удаленную буровую бригаду, стандартный размер обычно можно передать немедленно, в то время как нестандартный размер, возможно, придется ждать несколько недель в течение производственного цикла.

Для проектирования конструкции скважины важно понимать сценарии применения этих размеров “главной силы”:

• Долото 17-1/2: обычно используется на поверхностном участке (первое отверстие). Эти долота большого диаметра предназначены для быстрого бурения неглубоких пластов при подготовке к спуску обсадных труб на поверхность.
• Долото 12-1/4: Это, пожалуй, самый распространенный размер в средней части, и на этом этапе мы почти всегда используем его с обсадкой 13-3/8.
• Сверла 8-1/2 (и 8-3/4): Стандартная конфигурация для эксплуатационных интервалов. Обычно выбирают этот размер, поскольку он обеспечивает наилучший баланс между скоростью проходки (ROP) и устойчивостью ствола скважины.
• 6 буровое долото: обычно используется для бурения тонких скважин или применяется в глубоких пластах и участках лайнера, где ствол скважины резко сужается.

Соответствие размеров долот PDC обсадным трубам API

Выбор долота PDC неотделим от обсадной колонны API, установленной в прошлый раз. Логика проста: долото должно пройти через существующую обсадную колонну, чтобы пробурить следующий участок пласта.

Вот стандартное соотношение между размерами долот “рабочих лошадок” и соответствующими им размерами обсадных труб по API:

Размер сверла PDC	Соответствующий размер обсадной трубы API	Контекст приложения
17-1/2” (444,5 мм)	20” (508 мм)	Сечения поверхностных отверстий
12-1/4” (311,2 мм)	13-3/8” (339,7 мм)	Промежуточные секции
8-1/2” (215,9 мм)	9-5/8” (244,5 мм)	Производственные секции
6” (152,4 мм)	7” (177,8 мм)	Лайнер / глубокие секции

Примечание: Хотя 8-3/4 является альтернативой 8-1/2, он требует тщательного расчета смещения обсадной трубы для обеспечения зазора.

Промежуточные размеры для специальных формаций

Хотя стандартные размеры занимают подавляющее большинство рынка, ситуация под землей сложна и изменчива, и иногда нам требуются “нестандартные” промежуточные размеры. Такие размеры, как 6-3/4“, 7-7/8” и 9-7/8“, пригодятся, когда стандартные долота не обеспечивают оптимальную скорость возврата в кольцевую зону или когда используются нестандартные обсадные/хвостовые трубы.

• Сверло 7-7/8: часто используется в качестве замены 8-1/2. Зачем делать скважину меньше? Обычно это делается для повышения скорости кольцевого возврата в конкретном пласте, чтобы улучшить эффект выноса породы и сохранить чистоту ствола.
• 6-3/4 и 9-7/8: Этот тип размера используется для специальных профилей ствола скважины или при работе со смешанными обсадными колоннами (т. е. не по стандартной схеме 7, 9-5/8 или 13-3/8).

Ключевые факторы выбора

Выбор правильного размера долота PDC должен быть технически выверен с учетом диаметра дрейфа и резьбовых соединений API.

Пределы пути

Абсолютный верхний предел размера долота PDC определяется диаметром смещения предыдущего слоя обсадной колонны, а не только ее номинальным внутренним диаметром (ID). Диаметр смещения представляет собой минимальную гарантию диаметра, через который может беспрепятственно пройти стандартный калибр.

Полевое правило: Внешний диаметр (OD) долота PDC всегда должен быть меньше диаметра проходки обсадной трубы. В противном случае буровое долото застрянет на полпути 100% при бурении вниз (RIH), что доставит немало хлопот.

Размер резьбы API

Это часто упускается из виду - физический размер бурового долота определяет, насколько широкую резьбу API (резьбовую часть, соединяющую буровое долото с бурильной колонной) оно может соединить.

• Небольшие сверла (например, 6 ): Из-за ограниченного пространства в корпусе обычно можно использовать только мелкие резьбы, например 3-1/2” API Reg.
• Большие сверла (например, 17-1/2 ): могут использовать более крупные и прочные резьбы, такие как 7-5/8 API Reg, чтобы обеспечить прочность на скручивание, необходимую для сверления отверстий большого диаметра.

Убедиться в том, что размер резьбы соответствует размеру воротника или узла забойного отверстия (УЗО), не менее важно, чем выбрать правильный диаметр сверла.

Автор：Перри

Имея более чем десятилетний опыт работы в области бурового инжиниринга и проектирования КНБК, я специализируюсь на оптимизации выбора скважинного инструмента. Я уделяю особое внимание подбору высокопроизводительных долот PDC под конкретные профили ствола скважины и программы обсадки для обеспечения максимальной эффективности бурения и безопасности эксплуатации.