Drill Bit Connections: A Time for Change
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Rotary shouldered connections (RSCs) for polycrystalline diamond compact (PDC) drill bits have been unchanged since PDC bits were introduced in the late 1970s. These specifications were carried over from roller cone (RC) bits, which require significantly less torque to fail rock than a PDC bit. Current drilling processes and technologies highlight the need to re-evaluate connection requirements for PDC bits, specifically bits using the 3 1/2 REG connection. The Bakken shale requires extremely long laterals of up to two miles to remain within production zones, which are most economically drilled with a bent housing motor. These long laterals led to significant motor technology improvements for preventing stalls and allowing more weight on bit (WOB), increasing rate of penetration (ROP), and decreasing the number of bottomhole assemblies (BHAs), which reduced drilling costs. These advantages were achieved using a 5-in. motor that has a peak torque output greater than the makeup torque of the 3 1/2 REG connection. Therefore, it is necessary to re-evaluate PDC bit connections. The connection fatigue index (CFI) is used to compare the fatigue life of connections given a set of parameters. It uses the Morrow strain-life equation to predict fatigue life. A unique feature of the equation is that it takes into account both stress and strain in the plastic region, which is crucial because the last engaged thread enters plastic deformation during makeup. The CFI includes Numbered Connections (NC) 35 and NC38 but does not include the 3 1/2 REG connection; therefore, the starting point for evaluation is to perform the calculations for the 3 1/2 REG connection. Fatigue life was evaluated using the CFI for the 3 1/2 REG, 3 1/2 REG with 1-in. stress-relief groove (SRG), NC35, and NC38 connections for a given bending moment. Results from the Morrow strain-life equation predict that the NC35 with a SRG will have the greatest number of cycles to failure of the four connections evaluated. Based on the CFI calculations, the NC35 is predicted to last approximately 800 times longer than the 3 1/2 REG, 40 times longer than the NC38, and 10 times longer than a 3 1/2 REG with 1-in. SRG. The following thread form characteristics account for the exponential increase in life of the NC connections over the 3 1/2 REG: larger pitch diameter, SRG, larger root radius, and reduced taper angle. The NC35 connection was then field tested in a Bakken shale lateral. As well plans are modified for shale drilling and motor technology advances, connection advances are also required. At a minimum, the makeup torque of the connection should be greater than the torsional output of the motor to prevent downhole makeup, mud seal galling, and reduced fatigue life.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,017 | 0,037 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,003 | 0,005 |
| Communication savante | 0,011 | 0,019 |
| Science ouverte | 0,004 | 0,005 |
| Intégrité de la recherche | 0,009 | 0,013 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,044 | 0,024 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».