ICS 75. 020 E 13 备案号：53382—2016
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 5426—2016 代替 SY/T 5426—2000
石油天然气钻井工程岩石可钻性测定与分级
Drilling engineering for the petroleum and natural gas-
Rock drillability measurement and its grading
2016一06－01 实施
2016—01－07 发布
国家能源局 发布 SY/T 5426—2016
次
目
前言
/
范围 2 规范性引用文件试样制备
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3. 1 试样制备要求 3. 2 试样尺寸 4试验仪器设备 4. 1 旋转加载装置 4. 2 深度测量仪器 4.3 计时仪表 4.4 微型牙轮测试钻头 4.5 微型PDC测试钻头 5岩石可钻性测定方法 5.1牙轮钻头岩石可钻性测定方法 5.2　PDC钻头岩石可钻性测定方法 6试验结果处理 6.1数据处理 6.2计算公式岩石可钻性分级方法
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微型测试钻头检验附录A(资料性附录） 岩石可钻性试验记录表
8
0 SY/T 5426—2016
前言
本标准按照GB/T 1.1一2009《标准化工作导则’第 1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准代替SY/T5426—2000《岩石可钻性测定与分级方法》，与.SY/T 5426-2000相比，主要技术变化如下：
增加了规范性引用文件（见第2章）; 增加了试样制备要求（见3.1)；修改了试样规格要求（见3.2）；将试验仪器设备单独列为一章（见第4章); 修改了旋转加载装置的性能要求（见4.1）; 将“微型钻头”修改为“微型测试钻头”（见第1章、第4章、第5章、第7章、第8章）；修改了微型PDC测试钻头的技术要求（见 4.5）；修改了PDC钻头岩石可钻性测定方法（见5.2）；修改了PDC钻头岩石可钻性级值计算方法（见6.2.2）；将牙轮钻头和PDC钻头的岩石可钻性分别进行分级（见第7章）。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由石油钻井工程专业标准化委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院、西南石油大学、中石化胜利
石油工程有限公司钻井工艺研究院。
本标准主要起草人：陈军海、杨迎新、牛新明、燕静、唐波。 本标准代替了 SY/T 5426—2000。 SY/T 5426—2000的历次版本发布情况为：
-SY/T 5426—1992。
1 SY/T 5426—2016
石油天然气钻井工程岩石可钻性测定与分级
1范围
本标准规定了用微型测试钻头测定岩石可钻性的方法及分级。 本标准适用于石油钻井用牙轮钻头和PDC钻头对岩石可钻性的分级。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 1299—2014　工模具钢 JB/T 3235聚晶金刚石磨耗比测定方法
3试样制备
3.1试样制备要求
试样制备要求： a）试样应采用地层岩心制成。 b） 标记岩心来源、深度、岩性及采样编号。
保持岩心的主体岩性和原有结构，应避开大于0.5mm 的裂缝。 d） 含不同岩性互层的岩心，应确保岩样测试层厚度大于规定钻深。 e) 试样应放置在温度为105℃～110℃的干燥箱内烘干24h。
c）
3.2试样尺寸
试样制备成圆柱体或长方体，规格要求如下： a） 圆柱体试样：高度30mm～80mm，直径不小于Φ40mm。 b）长方体试样：高度30mm～80mm，长度和宽度不小于 40mm。 c） 试样测试两端面的平行度公差值小于或等于0.2mm。
4试验仪器设备
4.1旋转加载装置
岩石可钻性测试中驱动微型测试钻头旋转和施加钻压的装置，装置性能应满足： a）加载值在0N～3000N之间可调，其标定量具相对误差不大于0.5%。 b）·主轴旋转速度为 55r/min±1r/min。
4.2深度测量仪器
岩石可钻性测试中测量钻深值的仪器，仪器的精度为0.01mm。 SY/T 5426-2016
4.3计时仪表
岩石可钻性测试中测量钻进时间的仪表，仪表的精度为0.01s。 4.4微型牙轮测试钻头
用刀片轴将8片刀片和9片垫片穿在钻头体上组成微型牙轮测试钻头，刀片直径为Φ32mm，组装后钻头厚度为31.75mm，钻头组装示意图见图1。刀片、刀片轴及垫片所用工模具钢应符合GB/T 1299→2014中6.4的规定，钻头各组成部分硬度及尺寸要求：
a）刀片用5CrW2Si工模具钢，淬火处理，硬度HRC58～HRC62，尺寸见图2。 b）刀片轴用5CrW2Si工模具钢，淬火处理，硬度 HRC58～HRC62。 c） 垫片用5CrW2Si工模具钢，淬火处理，硬度HRC58～HRC62，尺寸见图2。 d） 钻头体用45#钢，调质处理，硬度 HB260～HB280。
Φ32mm
刀片垫片 开口销
1751
甜
钻头体
图 1 微型牙轮测试钻头组装示意图 0.05A ,剖面AA
Ar
0.81
5
其余: ? 32
其余:
68-8- 059
37250 -8.0
AL
技术要求： 1. 齿数 z=18; 2.淬火硬度HRC58-62 a）刀片
±1.66 8.845
b）垫片
图2刀片与垫片示意图
4.5微型 PDC 测试钻头
用压板将两片复合片对称夹在钻头本体上，组装后微型 PDC 测试钻头外径为32mm，复合片安
2 SY/T 5426—2016
装后倾角20°，侧倾角5°，钻头组装示意图见图3。钻头各组成部分硬度及尺寸要求：
PDC复合片直径为Φ13.44mm，厚度为4.5mm，切削刃倒角0.3× 45°，磨耗比不低于
a）
1500000，磨耗比测定按JB/T3235的规定执行，尺寸见图4。 b) 压板用45#钢，淬火处理，硬度HRC40～HRC50。 c） 钻头本体用 35CrMo钢，调质处理，硬度 HB260～HB280。
-A
20°
PDC复合片
内六角螺钉
压板
钻头体
图3微型PDC测试钻头组装示意图
0.3x45°
$13.44
图 4PDC复合片示意图
5岩石可钻性测定方法
5.1 牙轮钻头岩石可钻性测定方法
牙轮钻头岩石可钻性试验程序： a）试验仪器接通电源，调整测深和测时仪表至零位。 b）装配好微型牙轮测试钻头和试样，移动钻头与试样表面接触。 SY/T 5426—2016
c）施加钻压至890N±10N后，旋转钻进，钻进中钻压范围为890N±20N。 d） 钻深达0.2mm时开始计时，再钻进2.4mm，记录钻进时间，停钻。 e）4 每个试样按a）～d）步骤测试三次以上。 f）岩石可钻性试验记录表参照表 A.1。
5.2PDC 钻头岩石可钻性测定方法
PDC钻头岩石可钻性试验程序： a）试验仪器接通电源，调整测深和测时仪表至零位。 b） 装配好微型 PDC测试钻头和试样，移动钻头与试样表面接触。
按照从低级别钻压到高级别钻压的测试顺序，首先将钻压施加至500N±10N（第1级）后，
c）
旋转钻进，钻进中钻压范围为 500N±20N，钻深达1mm 时开始计时，再钻深3mm，记录钻进时间，并停钻。
d） 如果在第1级钻压下，128s 以内未钻达规定深度，更换试样测试位置，将钻压施加至
1000N±10N（第2级）后进行测试，钻进中钻压范围为1000N±30N；如果在第2级钻压下，128s以内仍未钻达规定深度，再次更换试样测试位置，将钻压施加至2000N±10N（第 3级）后重新测试，钻进中钻压范围为2000N±40N；如果在第3级钻压下，128s以内仍未钻达规定深度，则测试终止。
e）按照确定好的测试钻压级别，每个试样按 a）～d）步骤测试三次以上。 f）岩石可钻性试验记录表参照表 A.1。
6试验结果处理
6.1数据处理
数据处理遵循以下要求： a）钻进时间精确到0.01s。 b）较均质试样取所有试验次数钻进时间的算术平均值；离散系数大于 15%的非均质试样取所
有试验次数钻进时间的几何平均值，此处离散系数为标准差系数。
6.2　计算公式 6.2.1牙轮钻头岩石可钻性级值计算公式
按公式（1）计算牙轮钻头岩石可钻性级值，计算结果取小数点后二位有效数字。
Ka = log2t
(1)
式中： K.-可钻性级值;
钻进时间平均值，单位为秒（s）。
t-
6.2.2PDC钻头岩石可钻性级值计算公式
按公式（2）计算PDC钻头岩石可钻性级值，计算结果取小数点后二位有效数字。
Ka= log2tG;
(2)
4