“PDC钻头+…”的钻具组合在现代钻井中得到国内外钻井界的认可，在定向井钻井中有着广泛的应用，为提高现代钻井技术，缩短钻井周期，增加钻井效益起着重大作用，但在实际应用中，无论在浅井、中深井及深井中还是在泥浆处理不好的定向井中、滑动钻进中井段比较长的定向井中以及浅、中、深水平井中，由于种种原因却达不到预期目的，造成不必要的损失。当施工中急需增井斜的时候，原计划有一定造斜能力的动力钻具关键时候造斜能力失常，无法满足要求，增斜就是不理想，这样有可能重新起钻换动力钻具，耽误工期；也有可能因为这趟钻不成功造成填井，施工人员难以解脱；容易憋泵，动力钻具寿命降低，易于损坏；损坏钻头，钻头容易断齿、掉齿，有的甚至连根拔起掉成秃头，造成井下落物；工具面变化厉害，大绳打扭，造成事故，在有些应用有线随钻施工的井中，工作中稍有粗心，电缆往往因为钻具摆动而打扭造成断路或短路；侧钻井中掌握不好参数，侧钻不容易成功，因此有必要对“PDC钻头+…”的钻具组合进行研究。

 

 

　　（1）新疆YM7-H1井。在新疆YM7-H1井上，当井深达到4600.82m时，送钻压就很困难，最好时一个工作日能钻进20m/d左右。反之，钻进速度就会降低达8m/d左右，在钻进到4650.00m时，虽然能摆好工具面，但是钻进过程中钻压却很难控制，分析当时的原因在于随着井深的增加，地温也随之升高，泥浆不适应井下条件，钻具粘卡的厉害，钻压难以控制，造成PDC钻头加压忽大忽小，常常造成憋泵，钻具扭矩变化大，钻具转动幅度大，工具面控制困难，反映出PDC钻头对该地层及工作条件的不适应性。当然也说明动力钻具工作能力很强。（2）坨143-2井。坨143-2井设计造斜点2400.00m，最大井斜15°，在该井施工中，用掉了三根动力钻具才完成定向施工。因为动力钻具大多为旧的或修复产品，别说是施工人员技术不好就是施工人员技术再好，由于使用旧动力钻具也难以灵活操作，但如果使用新的动力钻具，再加上合理的钻井参数，可能会取得很好的效果，但对于这类井来说，PDC钻头的使用严重减少了动力钻具的使用寿命，对钻井整体来说效益不佳。（3）川孝472-2井。川孝472-2井上的使用情况。工作开始，工具面不稳定，进尺慢，2～3个小时仅钻进0.50m，分析地层为蓬莱镇组，地层方面稍硬些，PDC钻头对地层的适应性差，钻时较慢，泥浆密度高，易于粘卡，造成送压不均，工具面不稳，造成井斜增加很慢。

 

 

　　2.1从PDC钻头的本身特点来分析

 

　　由于PDC钻头不存在活动部件，无轴承之类的运行件，使用时间长，钻进效率高，并且在实际应用中，因适合不同的地层岩性，温度，造斜等不同需要，其钻头冠部又可做成不同的形状，种类繁多。PDC钻头主要靠剪切、切削破岩、辅以压碎破岩，适用小钻压、高转速、大排量，有利于提高钻井机械钻速并具有纠斜、防斜效果，可在高密度钻井液条件下使用，切削刃耐高温，能在软、中硬、硬或具有一定研磨性的地层中有效钻进，因而在钻井领域中得到大力推广和应用，但它不能有效地钻过含燧石、黄铁矿和硅质的不均质坚硬地层。由PDC钻头对岩层破碎特点，决定了其对钻压的反应特别灵敏，钻压稍有变化，其扭矩变化就非常明显，在定向造斜中应当注意。

 

　　钻头体长度对造斜率的影响。由于直螺杆动力钻具的长度和单弯弯点的位置在出厂时就已经确定，而在实钻施工中钻头的选择是不确定的，实钻中应注意选择。钻头冠部形状对造斜率的影响。侧向力一定时，钻头与地层接触面积越小，作用在单位面积上的侧向力越大，钻头的造斜率越高。故需要较高造斜率时，应选用冠部平坦、与地层侧向接触面小的PDC钻头。钻头保径类型对造斜率的影响。在定向钻进过程中，钻头保径切削齿侧倾角对造斜率的影响。为了便于定向施工时通过钻压控制工具面，应选用保径齿后倾角较大、扭矩平稳的PDC钻头。钻头翼片对造斜率的影响。并不是所有的PDC钻头都可用来进行定向，因此，定向施工应选用翼片多且短的PDC钻头。

 

　　2.2操作使用效果的影响

 

　　由上述PDC钻头特点不难理解，操作不当，送压过快，或地层发生变化，岩性软硬交错往往很容易憋泵，旧动力钻具被憋几次甚至一次就失去工作能力，即使是新动力钻具经常憋泵使用寿命也会缩短；有时钻头提前损坏，寿命缩短。钻头受扭矩大，造成工具面变化大，甚至大绳打扭，有时随钻电缆线会扭进去，使用中都应加倍小心。PDC钻头对钻压要求苛刻，司钻技术过硬，如果是新手，则很难用好；PDC钻头正在普及当中，有的井队以前很少使用，一时很难适应。为解决这个问题，必须大力推广无线随钻，可以锁住钻盘，大绳不会发生打扭，看来使用无线是一个必然。应根据地层和泥浆具体情况合理采用送压措施。工具面不稳往往造成“造斜能力”失常。当钻遇馆陶组等含燧石、黄铁矿和硅质的不均质地层时，更容易损坏牙齿，甚至造成冠部全部脱掉，尽管现代钻井技术可以制造直接钻穿含燧石岩层的PDC钻头，成本也很高。由于PDC钻头对钻压的敏感性，往往不容易侧钻。原因是由于开始侧钻时要求钻压特别小，钻具长时间不动，对于一定深度、泥浆性能不好的井，容易粘卡一部分钻压，往往造成钻压突然释放，引起工具面剧烈变化，影响侧钻效果。为此，常常要求先使用牙轮钻头侧钻出去，之后再根据条件使用PDC钻头。PDC钻头在扭方位时一般表现的很困难，扭方位时一般井都比较深，泥浆性能不好，容易粘卡，钻头的选择使用应斟酌。

 

 

　　1）在大力宣传推广的同时，应将如何使用PDC钻头，如何选择适合于不同地层和泥浆性能的PDC钻头，使之能充分发挥其效能，制定必要的使用PDC钻头的钻井参数，提高送压质量。2）提高钻头的制造质量，使之适应性更强，范围更广。3）优质高效的PDC钻头，要求人们对PDC钻头的适用性有较好的认识。4）在使用旧的动力钻具时，最好优先使用牙轮钻头，比PDC钻头效果好。5）井队主要决策人员观念的改变和对PDC钻头的认识是提高钻井速度，增加钻井效益的关键，应加强学习。