在鉆井過程中鉆頭是破碎巖石的主要工具,井眼是由鉆頭破碎巖石而形成的。一個井眼形成得好壞,所用時間的長短,除與所鉆地層巖石的特性和鉆頭本身的性能有關外,更與鉆頭和地層之間的相互匹配程度有關[1]。鉆頭的合理選型對提高鉆進速度、降低鉆井綜合成本起著重要作用。鉆頭是進行石油鉆井工作的重要工具之一,鉆頭是否適應巖石性質及其質量的好壞,在選用鉆井工藝方面起著非常重要的作用,特別是對鉆井質量、鉆探速度、鉆井成本方面產生著巨大的影響,PDC鉆頭是當今石油和天然氣勘探開發(fā)行業(yè)***使用的一種破巖工具,它有效地提高了機械鉆具,縮短了鉆井周期[2]。中文名鉆頭外文名bit繁體鑽頭拼音zuàntóu關鍵合理選型材質金屬作用一般用于鉆孔***使用PDC鉆頭目錄1介紹2分類及選擇?金剛石?牙輪3金剛石復合片4鉆頭發(fā)展簡史5鉆速影響因素鉆頭介紹編輯語音石油鉆井鉆頭是鉆井設備的主要組成部分,其主要作用是破粹巖石、形成井眼。旋轉鉆頭是目前石**業(yè)普遍使用的鉆頭,在機械的帶動下旋轉鉆頭會產生旋轉,從而帶動整個鉆頭產生向心運動,并通過侵削、研磨使巖石發(fā)生裂痕并破碎,起到向下鉆探的作用。鉆頭是主要的鉆井設備之一,根據工作環(huán)境、地域環(huán)境的不同。鉆頭的合理選型對提高鉆進速度、降低鉆井綜合成本起著重要作用。渭南水井鉆頭大全
1973年Tulsa大學鉆井研究中心與GE公司所進行的**初的平面PDC鉆頭設計以及在美國幾大油田進行的幾次現場鉆井試驗具有開創(chuàng)性、里程碑性的重大意義。自此以后,鉆頭制造商也不斷在鉆頭設計、制造與使用諸多方面作了不懈的努力和持續(xù)的改進,才得以使PDC鉆頭在石油、天然氣鉆井中***推廣,并給PDC及其鉆頭制造業(yè)、石油與天然氣開采業(yè)帶來豐厚的經濟回報。1985年我國四川石油管理局與美國克里斯坦森(EastmanChristensen)公司合資建立了川石一克里斯坦森金剛石鉆頭公司。1994年新疆石油管理局與Halliburtos的secarityDBS公司合資建立在一般情況下還包括儲油補償系統這一部分。螺紋一般會在牙輪鉆頭的上部,鉆柱與螺紋進行相互連接,鉆頭下部會存在牙輪,其上帶有三個巴掌,牙輪軸上裝上牙輪,牙輪軸與各個牙輪之間裝有軸承,牙輪會通過其自身所帶的切削齒進行破碎巖石工作。鉆井液的通道就是鉆頭的水眼。在進行石油鉆井工作的過程中,通過鉆進過程中的橫向剪切作用、縱向振動作用,牙輪鉆頭會實現破碎巖石的目的,從而能夠提升鉆井速度。在選擇牙輪鉆頭當做石油鉆井工具時,需要按照鉆井設備的實際情況、地層的實際條件以及相鄰油井的地質資料、地層資料來進行牙輪鉆頭的選型。渭南水井鉆頭大全鉆探速度、鉆井成本方面產生著巨大的影響。
展現了PDC鉆頭在石油、天然氣鉆井市場的光明前景。但因鉆頭成本過高及售價昂貴,其應用主要在新疆地區(qū)油田及海洋油田鉆井中推廣。1988年鄭州三磨所自主研制的價格十分低廉的PDC投放市場后,加速了我國PDC鉆頭國產化的步伐,先后出現了江漢鉆頭廠鉆井研究所、大港石油總機廠、勝利油田鉆井院、大慶石油管理局鉆頭廠等一批PDC鉆頭制造廠,完全國產化的PDC鉆頭在大慶油田、中原油田、大港油田、勝利油田、遼河油田、吉林油田等地區(qū)得到了推廣和普及。大慶油田由于20世紀90年代初國產PDC的性能還不令人滿意以及部分鉆頭廠家鉆頭設計與制造水平相對較低,鉆井效果尚不太理想,直到鄭州新亞復合超硬材料有限公司投產后,在PDC制造技術上堅持不懈地進行研究和創(chuàng)新,產品的規(guī)格與國外產品一致,產品的質量及可靠性提高,才基本上滿足國內外鉆頭客戶用于鉆進軟一中硬地層鉆頭的技術要求,目前該公司主要致力于開發(fā)適合于硬地層、夾層、深井等難攻地層鉆頭用的PDC。另外,在鉆頭制造方面,除川石一克里斯坦森金剛石鉆頭公司、新疆帝陛艾斯鉆頭工具公司外。
各鉆頭制造廠從鉆頭設計角度出發(fā)對布齒結構、刀翼結構、鉆頭剖面形狀等采用了一系列防偏擺設計技術,將旋轉偏擺程度降低到**小。此外,EastmanChristensen公司將Amoco的防偏擺產品實現了商品化,采用了穩(wěn)定鉆頭工作裝置,使PDC在鉆進時降低導致其破壞的劇烈偏擺載荷,正式推出了防旋轉偏擺鉆頭,這種鉆頭在多層(非均質夾層)巖層鉆進中更為有利。此外,鉆頭冠部形狀也由平面狀變?yōu)?~8刀翼甚至更多刀翼(螺旋形)的西瓜皮狀。原油PDC鉆頭不斷提高與創(chuàng)新的另一原因是開發(fā)與應用了更為現代、更為復雜的計算機數據模型系統(CAD/CAM),并與實驗室驗證相結合,增加了鉆頭成功應用的把握。在我國,PDC鉆頭的開發(fā)因為受到PDC國產化的影響,相對美國要晚15年左右,在20世紀80年代中期,江漢鉆頭廠、大港總機廠鉆井研究所及北京石油大學等單位開始著手研發(fā)PDC鉆頭,1985年川石一克里斯坦森金剛石鉆頭公司與1990年新疆一帝陛艾斯鉆頭工具公司成立后分別引進了國外成熟的PDC鉆頭技術及后續(xù)新技術,并采用GE、DeBeers、USS公司生產的質量穩(wěn)定可靠的PDC,它們制造的鉆頭在鉆井中均有***的表現,為我國PDC鉆頭的開發(fā)與應用迅速鋪平了道路。井眼是由鉆頭破碎巖石而形成的。
如石灰?guī)r、白云巖)、輕微研磨性地層的取芯或***鉆進鉆頭。自90年代國產PDC大規(guī)模生產之后,聚晶人造金剛石逐漸退出了鉆井市場,被PDC***取代。石油、天然氣鉆井用PDC鉆頭的研發(fā)與應用經歷了一個相當長的時間,早期PDC的抗沖擊性不高、存在分層現象,加上鉆頭設計制造方面存在問題及石油、天然氣鉆井具有風險性,占據鉆井市場較大份額的牙輪鉆頭制造廠商表現不是那么積極,因此PDC鉆頭的研發(fā)和應用遇到了較大的困難與阻力。美國在1973~1975年間采用GE公司生產的×、金剛石層為(Compax)焊接到硬質合金齒柱上再安裝到鋼體鉆頭上進行試驗,大量的原始試驗數據表明:PDC可取代用于鉆進**硬和磨蝕性很高的巖石的表鑲鉆頭上的天然金剛石。但考慮到PDC的結構與性能特點以及石油、天然氣地層大都為軟一中硬地層,于是鉆頭制造廠商把PDC應用重點放到了具有重大市場前景的石油鉆井市場。美國Tulsa大學鉆井研究中心參與了**初的平面PDC鉆頭設計,并對PDc本身進行了關鍵性試驗。在此期間GE公司在南得克薩斯州、科羅拉多州、猶他州、上密歇根州進行了4只PDC鉆頭的試驗,暴露了PDC柱齒、鉆頭設計與制造方面的一些問題。取芯鉆頭初期試驗存在的問題解決后。在鉆井過程中鉆頭是破碎巖石的主要工具。永壽地質鉆頭方式
具備配置于鉆頭前端的多個切刃部、及設于該切刃部基端一側且于基端部上形成有柄部的軸狀鉆頭主體。渭南水井鉆頭大全
在進行選擇時,需要考慮的問題主要有以下幾點:首先,應考慮鉆井地層中的軟硬交錯情況是否存在;其次,應考慮在石油鉆井工作中是否需要防斜鉆進、曲線作業(yè);再次,應考慮同一油井中的不同鉆進井段的實際深淺情況;**后,應考慮鉆井地質、地層的可研磨性以及軟硬程度[5]。鉆頭金剛石復合片編輯語音金剛石微粉PDC鉆頭是當今石油和天然氣勘探開發(fā)行業(yè)***使用的一種破巖工具,它有效地提高了機械鉆具,縮短了鉆井周期[2]。金剛石復合片(PDC—PolycrystallineDiamondCompact)是采用金剛石微粉與硬質合金襯底為原料,在超高壓高溫條件下燒結而成的復合超硬材料,它既具有金剛石的硬度與耐磨性,又具有硬質合金的強度與抗沖擊韌性,是一種***的切削工具與耐磨工具材料,現已***地應用于金屬與非金屬切削刀具、木材加工刀具、石油與天然氣鉆頭等許多領域。PDC研發(fā)及其在石油、天然了新疆一帝陛艾斯鉆頭工具公司,這兩家企業(yè)都利用了國外成熟的PDC鉆頭制造技術,有力地促進了我國PDC鉆頭的制造與應用技術的進步、促進了PDC鉆頭在我國各大油田的推廣和普及[6]。鉆頭鉆頭發(fā)展簡史編輯語音碳化鎢粉未在PDC的生產技術尚未成熟,或者說PDC鉆頭剛開始開發(fā)之前的一段時間。渭南水井鉆頭大全
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