應用IDEAS軟件設計，史密斯技術公司的MDi616 PDC鉆頭可與各種推靠鉆頭和擺動鉆頭式旋轉導向系統(tǒng)配套使用，實現(xiàn)優(yōu)良鉆井性能。 　　史密斯技術公司自從推出旋轉導向系統(tǒng)（RSS）以后，許多人都認為不同類型的RSS系統(tǒng)（無論是擺動鉆頭型還是推靠鉆頭型）都需要配以具有特殊定向鉆井特征的專門鉆頭結構才能發(fā)揮最佳作用。 　　但史密斯技術公司運用其IDEAS（集成動態(tài)工程分析系統(tǒng)）軟件，則能在相同的應用中將相同的鉆頭用于多種不同的RSS裝置上。開發(fā)IDEAS軟件的目的，是建立一種在鉆頭下井之前對各種鉆頭結構是否適用于某種具體用途而進行分析的方法。 　　該公司的121/4英寸MDi616 PDC鉆頭就是通過運用IDEAS軟件進行設計的，在2007和2008年間，該鉆頭在北海地區(qū)被用到3種不同的旋轉導向系統(tǒng)和一種定向泥漿馬達上共鉆進37次。 　　這種特殊的鉆頭結構共被模擬試驗了500次，首先是對要裝到鉆頭上的齒在限定條件下進行巖石切削，以此作為理解鉆頭/巖石交互作用的基礎；然后對自鉆頭到鉆機的整個鉆柱建立模型并對井眼進行多次模擬，直到實現(xiàn)鉆井作業(yè)商的目標為止，這樣便達到了為特定用途定制鉆頭的目的。 　　這種121/4英寸鉆頭實現(xiàn)了與多種旋轉導向系統(tǒng)和定向馬達配套使用良好的穩(wěn)定性和導向性，可用于鉆進粘土巖、砂巖、夾層砂巖和石灰?guī)r/白堊巖等多種地層。應用IDEAS軟件成功設計出一種6刀翼、16毫米切削齒、50顆切削齒并具有可導向鉆頭輪廓和分段式后傾角分布的鉆頭，而CFD（計算液體力學）的應用則改進了用于切削結構冷卻和清洗的水力系統(tǒng)，同時改善了井眼清洗效果。 實用案例分析：上面提到的37次鉆進包括用于斯倫貝謝公司PowerDrive Xtra/X5推靠鉆頭型RSS系統(tǒng)上的5次鉆進、用于貝克休斯英泰克公司AutoTrak推靠鉆頭型RSS系統(tǒng)上的22次鉆進、PathFinder公司PathMaker 3D擺動鉆頭型RSS系統(tǒng)上的5次鉆進和PathFinder泥漿馬達上的5次鉆進。所有這些鉆進的關鍵在于使用相同結構的鉆頭都取得了所需的性能效果。 　　與AutoTrak RSS系統(tǒng)配套使用時，有一口井的目標是建立自34度到67度的井斜角，并在自目標地層到總深期間將方位角保持在351度到 7.51度之間，MDi616鉆頭實現(xiàn)了34.7米/小時的平均機械鉆速，輕易完成了所要求的3.57度/30米的狗腿井段，且在各種地層中都實現(xiàn)了最小的粘－滑振動以及最小的扭矩波動。 　　在用斯倫貝謝公司的RSS系統(tǒng)進行鉆井時，目標是自7～10度造斜到90度。相同的井段鉆了兩次，第二次還從主井眼處有一個側鉆。該鉆頭以高于24.3米/小時的速度累計鉆進了2918米，鉆頭保持住了定向控制能力并在主井眼中實現(xiàn)了3.8度/30米的狗腿彎度，在側鉆井段實現(xiàn)了4.25度/30米的狗腿彎度。 　　在另一口井中，該鉆頭與PathFinder公司的井下馬達配套使用，目標是一次鉆進即通過鹽層和頁巖地層而鉆到總深，同時還要保持垂直井眼輪廓。MDi616 PDC鉆頭以高于17米/小時的平均機械鉆速共鉆了913米，比鄰井提高了25%，且井眼垂直度也符合要求。　　?。?a href="http://www.zkxxing.cn/" target="_blank" class="keylink">自動化網(wǎng)莫銘編輯）