有关定向井选用钻头的问题很复杂,不能单一讲滑动钻进该选择pdc or tri-cone,这是一个综合考虑的问题。当然,定向井工程师偏爱牙轮钻头,这是因为牙轮的三个轮形成三个点状接触,咬合地层,容易稳住工具面,金刚石钻头接触井底的面积相对较大,工具面经常跑,不好估算反扭矩。而对于井队来讲,如果能下pdc一趟钻打完,减少起下钻作业,可能会推荐使用pdc。所以服务商和井队的需求有时可能会有些冲突,当然最终是井队说了算。
举几个需要考虑的因素,首先是井眼问题,如果井眼尺寸比较小,通常使用PDC钻头。众所周知,牙轮部件多,小井眼的钻头加工起来太复杂,也不安全。
同时要考虑地层的研磨性,如果是砾岩地层,很容易伤到pdc的金刚石片,所以这时牙轮钻头可能好一些。
还有一个情况,精钢石钻头相对来讲比三牙轮贵一些,如果一颗精钢石钻头所打的距离很远,需要好几个牙轮钻头来打,同时减少了起下钻作业,牙轮成本+减少起下钻作业所节约的成本>金刚石钻头成本,这时下金刚石就是划算的。如果小于金刚石成本,那这金刚石钻头用的就不值。
当然,貌似井队现场不会这么精确地算。
最后举个我参与的井,这口井地层比较复杂,坍塌周期为两周。甲方需要在尽量短的时间内打尽量长的水平段,所以这时减少起下钻作业就很重要。最终选用我们的旋转导向和pdc钻头,一趟钻水平段打了1358m。这时,你不得不选pdc,要不就得起下钻换牙轮钻头。