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深部地热钻探中硬塑性泥岩地层钻头应用研究

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王勇军, 梁伟, 张涛, 杜志强, 王磊, 佟铮. 2023. 深部地热钻探中硬塑性泥岩地层钻头应用研究. 钻探工程, 50(3): 92-98. doi: 10.12143/j.ztgc.2023.03.012
引用本文: 王勇军, 梁伟, 张涛, 杜志强, 王磊, 佟铮. 2023. 深部地热钻探中硬塑性泥岩地层钻头应用研究. 钻探工程, 50(3): 92-98. doi: 10.12143/j.ztgc.2023.03.012
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WANG Yongjun, LIANG Wei, ZHANG Tao, DU Zhiqiang, WANG Lei and TONG Zheng, . 2023. Research on bit application of hard plastic mudstone formation in deep geothermal drilling. DRILLING ENGINEERING, 50(3): 92-98. doi: 10.12143/j.ztgc.2023.03.012
Citation: WANG Yongjun, LIANG Wei, ZHANG Tao, DU Zhiqiang, WANG Lei and TONG Zheng, . 2023. Research on bit application of hard plastic mudstone formation in deep geothermal drilling. DRILLING ENGINEERING, 50(3): 92-98. doi: 10.12143/j.ztgc.2023.03.012
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深部地热钻探中硬塑性泥岩地层钻头应用研究

  • 1. 山东省地质矿产勘查开发局第二水文地质工程地质大队（山东省鲁北地质工程勘察院），山东 德州 253072;

  • 2. 山东省地热清洁能源探测开发与回灌工程技术研究中心，山东 德州 253072;

  • 3.山东省德水新能源有限公司，山东 德州 253072

  • 基金项目:

    中国地质调查局地质调查项目“雄安地热清洁能源调查评价”（编号：DD20189112）；山东省地矿局地质勘查和科技创新项目“大口径深部钻探钻完井技术研究”（编号：KY201946）；山东省地矿局地质勘查引领示范与科技攻关项目“高温地热超深孔勘查取心钻探关键技术研究与应用”（编号：KY202219）

详细信息
    作者简介: 王勇军，男，汉族，1984年生，高级工程师，勘查技术与工程专业，从事深部资源钻探技术研究工作，山东省德州市大学东路1499号，wyjcd511@sina.com。
    通讯作者: 梁伟，男，汉族，1972年生，高级工程师，从事水工环地质和地热资源勘查研究工作，山东省德州市大学东路1499号， 21483126@qq.com。

Research on bit application of hard plastic mudstone formation in deep geothermal drilling

  • 1. The Second Institute of Hydrogeology and Engineering Geology, Shandong Provincial Bureau of Geology & Mineral Resources (Shandong Lubei Geo‑engineering Exploration Institute), Dezhou Shandong 253072, China;

  • 2. Shandong Engineering Technology Research Center for Geothermal Clean Energy Exploration and Reinjection,Dezhou Shandong 253072, China;

  • 3.Shandong Deshui New Energy Co., Ltd., Dezhou Shandong 253072, China

More Information

    摘要
  • 深部地热钻探中，通常会钻遇硬塑性泥岩，严重影响钻探施工效率。以雄安新区深部地热钻探工程实例为基础，深入分析硬塑性泥岩机械钻速低的原因，研究制定钻头的优化改进方案。实践应用证明：针对地层岩性特征设计的个性化PDC钻头配合螺杆钻具，可以有效提高硬塑性泥岩地层机械钻速；使用三棱形非平面复合片和三角形复合片等异形复合片可以有效提高PDC钻头的抗冲击能力、提高钻头在含砾石地层的使用寿命，同时也可以提高硬塑性泥岩地层机械钻速。探索出了一套适宜于深部地热钻探中硬塑性泥岩地层钻进的钻头应用方案。
    Hard-plastic mudstone is usually encountered in deep geothermal drilling， which seriously affects the drilling efficiency. Based on the example of deep geothermal drilling project in Xiong，an New Area，this paper deeply analyzes the reasons of low mechanical drilling rate in hard plastic mudstone， studies and forms the scheme of optimized and improved bit. The practical application proves that the mechanical drilling rate in hard plastic mudstone formation can be effectively improved by using the personalized PDC bit according to the lithology characteristics of the formation combined with the screw drilling tool. The impact resistance of PDC bit can be effectively improved by using special-shaped compacts such as triangular prismatic and triangular and the service life in gravelly formations can thereupon be increased， in addition， the mechanical drilling rate in hard plastic mudstone formation can also be increased. At last， a drill bit application scheme suitable for hard plastic mudstone formation in deep geothermal drilling is made.
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出版历程
收稿日期:  2022-12-14
修回日期:  2023-03-17

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