PDC钻头冲蚀机理分析与研究

冲锋是影响PDC钻头功能和寿命的重要原因之一。只有正确认识冲蚀破坏的机理,才能有效地防止冲蚀的发生,以提高钻头使用效益。本文经过现场调研、理论分析和实验研究,发现在实际井底流场中存在着漫流、逆向流和涡流等多种流动。造成钻头冲蚀的主要原因则是逆向流和涡流。当携带有众多小岩屑的洗井液在沿钻头底面作逆向流和涡流时,钻头体和钻头牙齿就得到了不断的磨蚀和冲蚀。随着喷距和离射流冲击中心距离的减小,逆向流流速增大,对钻头冲蚀加剧。多喷嘴的相互干扰,使钻头中心区域下的岩屑不能及时清除,该区流动异常紊乱,旋涡丛生,首当其冲的是钻头冠部被冲蚀,据此,应进一步研究钻头水力结构设计,使用中心喷嘴和优选水力参数,以期解决PDC钻头的冲蚀问题。