瓦瑞爾國際公司的Navigator系列定向鉆井用鉆頭可針對具體的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，既可設(shè)計出適用于推靠鉆頭式RSS系統(tǒng)的具體特征，又可設(shè)計出適用于擺動鉆頭式RSS系統(tǒng)的具體特征。
瓦瑞爾國際公司推出的Navigator系列鉆頭是專門設(shè)計用于鉆定向井的鉆頭產(chǎn)品，且可根據(jù)用戶需要為特定用途設(shè)計專門的定向輪廓。
該公司設(shè)計定向鉆井用PDC鉆頭的理念是，這種鉆頭是影響定向鉆井成功與否的最重要因素，且每只鉆頭的設(shè)計都要與配套使用的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)（RSS）、井的定向目標(biāo)以及所鉆地層相匹配。一只鉆頭能否達(dá)到井眼目標(biāo)的能力取決于其可導(dǎo)向性以及定向行為。
瓦瑞爾公司的工程師在設(shè)計鉆頭時會充分考慮配套使用的RSS的類型以及每種類型的功能和鉆井特征，在設(shè)計過程中還要應(yīng)用GeoScience、SPOT和CFD等工具。Geo鄄Science是該公司的機械巖石性質(zhì)模型，來自Geo鄄Science的信息被輸入到SPOT中。SPOT是一種能夠?qū)︺@頭動力學(xué)進(jìn)行精密建模的設(shè)計軟件，通過在實驗室和現(xiàn)場進(jìn)行單齒試驗和全尺寸鉆頭試驗，SPOT可保證能為具體的鉆井用途進(jìn)行切削結(jié)構(gòu)優(yōu)化。應(yīng)用CFD（計算流體力學(xué)）程序可驗證鉆頭的噴嘴定向，以實現(xiàn)最優(yōu)化的鉆頭和井底清洗效果。
對于擺動鉆頭型RSS系統(tǒng)，鉆頭的規(guī)徑長度會影響鉆頭在保斜或定向模式時的鉆井性能，鉆頭規(guī)徑設(shè)計的目標(biāo)是使鉆頭在定向模式下具有較小的扭矩并最大限度減小產(chǎn)生粘/滑問題的趨勢；而在保斜模式下，鉆頭規(guī)徑設(shè)計的目標(biāo)則是要鉆頭能夠?qū)SS系統(tǒng)的功能進(jìn)行補償，以便能鉆出更高質(zhì)量的井眼并實現(xiàn)更高的機械鉆速。
對于與推靠鉆頭型RSS系統(tǒng)配套使用的鉆頭而言，則要在具體的切削齒后面直接設(shè)計形狀類似于“O”形圈的加厚胎體材料以進(jìn)一步增強鉆頭的定向能力。這種加厚材料有助于控制產(chǎn)生于RSS系統(tǒng)的扭矩并保持鉆頭方向，從而提高機械鉆速并減少滑動問題。
通過使鉆頭與具體的鉆井裝置相匹配，瓦瑞爾公司為用戶創(chuàng)下了多項鉆井紀(jì)錄，該公司始終認(rèn)為根據(jù)鉆井系統(tǒng)對鉆頭進(jìn)行針對性設(shè)計是取得成功的必要手段。在設(shè)計過程中，工程技術(shù)人員首先要確定影響所有設(shè)計特征的相關(guān)鉆頭性能標(biāo)準(zhǔn)，通過應(yīng)用GeoScience軟件進(jìn)行研究之后，設(shè)計出鉆頭的切削結(jié)構(gòu)，然后再用SPOT軟件模擬鉆井過程，以確保所設(shè)計的鉆頭在機械鉆速、耐用性、穩(wěn)定性和可導(dǎo)向性方面都符合鉆井目標(biāo)的要求。
實用案例分析：在沙特阿拉伯的一次鉆井應(yīng)中，該公司專門設(shè)計了一種與斯倫貝謝公司VortexRSS系統(tǒng)配套使用的81/2英寸VRT619GX鉆頭。該鉆頭在井深1684米處被下入具有20度傾角的井內(nèi)，用56.5個小時鉆深1104米，以86度的井斜角鉆完計劃井段，比鄰井機械鉆速提高了44%。
同一作業(yè)商使用相同RSS系統(tǒng)和鉆頭的另一次鉆井應(yīng)用實現(xiàn)了該油田最快的機械鉆速，此鉆頭以17.9米/小時鉆進(jìn)1108米，而該油田其他井的平均機械鉆速僅為12.2米/小時。
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