浅析PDC钻头定向时控制工具面的方法摘要：在各类斜井中，主要是靠着控制动力钻具弯角的朝向来实 现控制井眼轨迹，并最终达到中靶的目的随钻测量仪器就是提供井 下动力钻具工具面朝向的仪器，被比喻为定向工程师的眼睛，定向时 工具面的稳定性决定了井眼轨迹控制的好坏在最初的定向井施工中 都是使用牙轮钻头定向，工具面的大小可以直接使用钻压来控制但 随着提速、提效和经济效率考虑，各个井队经常使用PDC钻头定向, 由于PDC钻头跟牙轮钻头的工作原理不一样，加压一大工具面就会 跑偏，甚至能在井下转360度以上，再加上操纵刹把的司钻技术参差 不齐，这样，在使用PDC钻头定向时如何使工具面稳定在钻井的生 产中就显得尤为重要关键词：PDC钻头、送钻方法一、 PDC钻头PDC钻头的破岩机理对软地层主要是犁，对硬地层是靠剪切 由于岩石本身抗剪切强度比抗压强度小的多，所以使用PDC钻头钻 进，只需要较小的钻压就可获得较高的机械钻速PDC钻头的特点:1、 无活动零件2、 具有高效切削作用3、 钻头寿命较长4、 最适合于井下动力钻井5、 和其它类型钻头相比，有较高的机械钻速二、 送钻方法通过使用PDC钻头，在定向时针对各种不同情况的控制方法， 可分为两类，送钻法和观察对象法。
按送钻法主要分为溜钻法、顿钻 法和切菜法，按观察对象主要分为工具面观察法、泵压观察法和钻压 观察法尽管区分了各种方法，但也不是孤立的，最好几种方法结合 使用，效果最好1、 溜钻法是指以匀速连续送钻的方法主要适合于软地层快进 尺日寸，此时反扭角根据进尺快慢定在10〜30度即可，基本上采取 0〜10KN小钻压持续溜钻，再配合工具面观察方法以确定一个合适的 溜钻速度来达到稳定工具面的目的2、 顿钻法是指匀速送钻一段时间然后刹死刹车，再匀速送钻一 段时间，再刹死刹车，反复交替进行的-•种送钻方法主要适用于中、 硬地层，进尺较慢，不适于溜钻的情况下此时采取缓慢加压至 20〜40KN,根据进尺配合工具面观察法以确定一个合适的反扭角、钻 压及送钻频率来达到稳定工具面的目的3、 切菜法是指连续的快速顿钻，就像切菜一样的送钻方法主 要适用于在钻井液粘度很大的情况下，由于各种原因不能及时混油或 润滑剂，此时采用溜钻法或顿钻法都是钻具在井底被地层托住造成托 压，此时钻头接触不了井底，压力基本全部被地层吸收，仪器显示工 具面一直不变化，钻压表不回压，显示钻压只增不降当加压到一定 程度时，-•种结果是造成憋泵，另--种结果是钻具克服托压将压力全 部施加到钻头上，压力表回压恢复正常波动，此时PDC钻头在井底 可能转了 360度以上，司钻显示器上显示工具面在做顺时针变化。
一 般情况下司钻是在钻压达到10KN左右的时候或是即将憋泵的时候 就上提钻具活动后再下放钻具，有的时候反反复复儿个小时定向不成 功此时采取切菜法基本上能解决这个问题，但是由于粘度太大，在 摆工具面前需要先大幅活动钻具，最好是提起一个单根来，以彻底释 放井底钻具的扭矩，然后根据需要摆好工具面后再次反复活动钻具后 观察工具面是否跟摆好的工具面一致这样再定向时才不会出错，最 好是配合泵压观察法一起使用4、 工具面观察法是指司钻根据司钻显示仪上显示的工具面调整 钻压和送钻速度优点是直观明了，缺点是由于仪器的滞后性干扰司 钻的判断，对一些定向经验欠缺的司钻直接导致的就是送钻忽快忽 慢，工具面忽大忽小，根本就稳不下来，定向效果不理想5、 钻压观察法是指结合工具面观察法根据钻压控制工具面进行 定向的一种方法这种方法适合大多数的斜井工具面控制即先根据 工具面观察法找到一个能提供需要的稳定的工具面的钻压范围，然后 再以这个钻压范围为主要观察对象结合工具面观察法钻进进行轨迹 控制，只要不换动力钻具或动力钻具的反扭角变化不大基本上就可以 一直按这个钻压范围进行施工6、 泵压观察法是指结合工具面观察法根据司钻显示器上显示的 泵压来控制工具面进行定向的一种方法。
主要适用于钻压表不灵敏或 是由于粘度太大造成钻压表不回压的情况下此时•先根据工具面观察 法找到一个能提供我们需要的稳定的工具面的泵压范围，然后再以这 个泵压范围为主要观察对象结合工具面观察法钻进进行轨迹控制，只 要不换动力钻具或动力钻具的反扭角变化不大基本上就可以一直按 这个泵压范围进行施工三、结论通过这些定向方法在定向井中的应用，我队取得了很好的经济效 益和较高的机械钻速，加快了口井的施工速度井号井深（米）钻井周期（天）机械钻速（米/小时）辛68-斜13626338.2521.51营87-斜6323255.1430.25 营87-斜6723735.1830.60辛68-斜14828428.7921.662-4斜更23723805.0835.92辛68-斜155256173326.81莱36-更斜1130157.5826.34。