是一種***的切削工具與耐磨工具材料,現(xiàn)已***地應(yīng)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(lǐng)域。PDC研發(fā)及其在石油、天然氣鉆頭方面的應(yīng)用歷史已過(guò)去了35年,在這漫長(zhǎng)的旅程中許多科學(xué)研究者為此作出了杰出的貢獻(xiàn)。硬質(zhì)合金在PDC研發(fā)方面,GE公司1970年公布,1972~1973年正式進(jìn)行商品化生產(chǎn)的Compax具有劃時(shí)代意義,而該公司1976年叉推出了**于石油、天然氣的PDC系列產(chǎn)品——Stratapax鉆井鉆頭用PDC,為鉆頭的研制提供了良好的基礎(chǔ)。自此以后許多PDC制造公司在技術(shù)創(chuàng)新上也取得了重大進(jìn)展,其中美國(guó)合成公司(USSynthetic)制造的金剛石層更厚、更耐沖擊的PDC于20世紀(jì)90年代中期進(jìn)入鉆井市場(chǎng)后,使PDC鉆頭的鉆井效果***提高。1997年該公司即成為了市場(chǎng)份額的***。我國(guó)鄭州三磨所于1987年研制成功PDC并逐步進(jìn)入鉆井市場(chǎng),雖然產(chǎn)品性能還不完美,但其卻以極低廉的價(jià)格贏得了我國(guó)剛起步的鉆頭制造業(yè)的青睞。1992年鄭州新亞復(fù)合超硬材料有限公司建成投產(chǎn)后,對(duì)PDC的制造技術(shù)作了持續(xù)不斷的改進(jìn),使PDC的性能有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。油田PDC石油、天然氣鉆頭的開發(fā)與應(yīng)用也可追溯到30多年前。鉆頭的合理選型對(duì)提高鉆進(jìn)速度、降低鉆井綜合成本起著重要作用。長(zhǎng)武工業(yè)牙輪鉆頭硬度
就有廠家用無(wú)硬質(zhì)合金襯底的聚晶人造金剛石取代天然大顆粒金剛石來(lái)制造表鑲鉆頭。聚晶體的形狀有一端為圓錐的圓柱形、三角塊形、圓片形及矩形、塊形等多種,如GE公司的Geoset、Fomset,DeBeers公司的Syndax3以及鄭州三磨所的TSP,它們的共同特點(diǎn)是具有高熱穩(wěn)定性,即耐1000℃~1100℃的高溫,可直接燒結(jié)到由碳化鎢粉未及粘結(jié)金屬組成的鉆頭胎體的冠部作為鉆齒,破碎與切削地層。1969~1975年鄭州三磨所分別生產(chǎn)了幾種不同直徑的JR20SN-2聚晶體,首先用于保徑的孕鑲鉆頭和擴(kuò)孔器的制造,鉆進(jìn)礦山7級(jí)以下的地層,而后用6×6mm聚晶體制造石油刮刀鉆頭,在勝利油田進(jìn)行試驗(yàn),以鉆進(jìn)同一井深2400m為例,聚晶刮刀鉆頭與硬質(zhì)合金刮刀鉆頭相比,每口井可節(jié)約~,并節(jié)省78%的時(shí)間;聚晶刮刀鉆頭與牙輪鉆頭相比,節(jié)省成本50%以上,鉆井時(shí)間減少5~8天。另外×5mm聚晶體制造的地質(zhì)取芯鉆頭、擴(kuò)孔器以及×5mm聚晶體用于冶金、煤田及地質(zhì)孕鑲鉆頭的保徑,其效果也與天然金剛石相近。金剛石在20世紀(jì)80年代初期我國(guó)自主研發(fā)的PDC尚未成功之前,6×6mm聚晶體曾大量用于石油、天然氣鉆井的取芯鉆頭和西瓜皮式的***鉆進(jìn)鉆頭。三角塊形聚晶也曾大量用于制造中硬至硬地層。陜西三角牙輪鉆頭價(jià)格多少同時(shí)延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間,這種方法消耗的熱量更多。
為了平衡垮塌而提高鉆井液密度,導(dǎo)致機(jī)械鉆速大幅降低,如天東26井在沙溪廟組、自流井組地層鉆井中鉆井液密度提至~3,由高液柱壓力產(chǎn)生的“壓持效應(yīng)”使機(jī)械鉆速降至;二疊系的龍?zhí)督M、梁山組也極易垮塌。3)地層傾角大,地層傾角8~55°,**高達(dá)85°,容易發(fā)生地層自然造斜。為了控制井斜往往采取輕壓吊打的措施,從而**降低了鉆井速度。4)地層壓力系統(tǒng)復(fù)雜,從負(fù)壓到異常高壓相互交錯(cuò),具有縱向上壓力系統(tǒng)的多樣性和橫向上壓力系統(tǒng)相對(duì)**性。井噴碳酸鹽巖氣藏有裂縫性、孔隙性和裂縫一孔隙性3類產(chǎn)層??紫缎詺獠貕毫σ?guī)律性較清楚,基本表現(xiàn)為常壓,能實(shí)現(xiàn)平衡鉆井,如川東石炭系、長(zhǎng)興生物礁等。而裂縫性氣層壓力依賴于地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)弱及巖石本身的強(qiáng)度·規(guī)律性差,很難預(yù)測(cè)。鉆井時(shí)按有裂縫存在而采用高密度鉆井液鉆進(jìn)。導(dǎo)致過(guò)平衡影響機(jī)械鉆速,但采用低密度鉆井液快速?gòu)?qiáng)鉆,突遇裂縫井噴的風(fēng)險(xiǎn)很大。陽(yáng)新組、長(zhǎng)興組兩個(gè)高壓產(chǎn)層,由于壓力梯度高,巖石硬度大,并且地層深度深,鉆井液密度通常為3;(云安6井**高壓力梯度達(dá),鉆井液密度3),致使鉆速長(zhǎng)期徘徊在。5)大尺寸井眼長(zhǎng)。巖屑川東地區(qū)大于~3/4,由于井斜因素導(dǎo)致鉆壓加不上。
如石灰?guī)r、白云巖)、輕微研磨性地層的取芯或***鉆進(jìn)鉆頭。自90年代國(guó)產(chǎn)PDC大規(guī)模生產(chǎn)之后,聚晶人造金剛石逐漸退出了鉆井市場(chǎng),被PDC***取代。石油、天然氣鉆井用PDC鉆頭的研發(fā)與應(yīng)用經(jīng)歷了一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間,早期PDC的抗沖擊性不高、存在分層現(xiàn)象,加上鉆頭設(shè)計(jì)制造方面存在問(wèn)題及石油、天然氣鉆井具有風(fēng)險(xiǎn)性,占據(jù)鉆井市場(chǎng)較大份額的牙輪鉆頭制造廠商表現(xiàn)不是那么積極,因此PDC鉆頭的研發(fā)和應(yīng)用遇到了較大的困難與阻力。美國(guó)在1973~1975年間采用GE公司生產(chǎn)的×、金剛石層為(Compax)焊接到硬質(zhì)合金齒柱上再安裝到鋼體鉆頭上進(jìn)行試驗(yàn),大量的原始試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:PDC可取代用于鉆進(jìn)**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(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)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(yīng)用重點(diǎn)放到了具有重大市場(chǎng)前景的石油鉆井市場(chǎng)。美國(guó)Tulsa大學(xué)鉆井研究中心參與了**初的平面PDC鉆頭設(shè)計(jì),并對(duì)PDc本身進(jìn)行了關(guān)鍵性試驗(yàn)。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(jìn)行了4只PDC鉆頭的試驗(yàn),暴露了PDC柱齒、鉆頭設(shè)計(jì)與制造方面的一些問(wèn)題。取芯鉆頭初期試驗(yàn)存在的問(wèn)題解決后。一個(gè)井眼形成得好壞,所用時(shí)間的長(zhǎng)短,除與所鉆地層巖石的特性和鉆頭本身的性能有關(guān)外。
其上帶有三個(gè)巴掌,牙輪軸上裝上牙輪,牙輪軸與各個(gè)牙輪之間裝有軸承,牙輪會(huì)通過(guò)其自身所帶的切削齒進(jìn)行破碎巖石工作。鉆井液的通道就是鉆頭的水眼。在進(jìn)行石油鉆井工作的過(guò)程中,通過(guò)鉆進(jìn)過(guò)程中的橫向剪切作用、縱向振動(dòng)作用,牙輪鉆頭會(huì)實(shí)現(xiàn)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(dāng)做石油鉆井工具時(shí),需要按照鉆井設(shè)備的實(shí)際情況、地層的實(shí)際條件以及相鄰油井的地質(zhì)資料、地層資料來(lái)進(jìn)行牙輪鉆頭的選型。在進(jìn)行選擇時(shí),需要考慮的問(wèn)題主要有以下幾點(diǎn):首先,應(yīng)考慮鉆井地層中的軟硬交錯(cuò)情況是否存在;其次,應(yīng)考慮在石油鉆井工作中是否需要防斜鉆進(jìn)、曲線作業(yè);再次,應(yīng)考慮同一油井中的不同鉆進(jìn)井段的實(shí)際深淺情況;**后,應(yīng)考慮鉆井地質(zhì)、地層的可研磨性以及軟硬程度[5]。鉆頭金剛石復(fù)合片編輯語(yǔ)音金剛石微粉PDC鉆頭是當(dāng)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(jī)械鉆具,縮短了鉆井周期[2]。金剛石復(fù)合片(PDC—PolycrystallineDiamondCompact)是采用金剛石微粉與硬質(zhì)合金襯底為原料,在超高壓高溫條件下燒結(jié)而成的復(fù)合超硬材料,它既具有金剛石的硬度與耐磨性,又具有硬質(zhì)合金的強(qiáng)度與抗沖擊韌性。在選用鉆井工藝方面起著非常重要的作用,特別是對(duì)鉆井質(zhì)量。陜西三角牙輪鉆頭價(jià)格多少
更與鉆頭和地層之間的相互匹配程度有關(guān)?。長(zhǎng)武工業(yè)牙輪鉆頭硬度
又涌現(xiàn)了一批具有高質(zhì)量水平的鉆頭制造公司:如成都百施特金剛石鉆頭公司、武漢億斯達(dá)工具公司、成都迪普金剛石鉆頭公司及四川川石金剛石鉆頭公司等??梢韵嘈?,不久的將來(lái),國(guó)產(chǎn)PDC鉆頭的使用效果及應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)隨著PDC品質(zhì)的改善以及鉆頭設(shè)計(jì)、制造水平的提高而迅速進(jìn)步。當(dāng)今,在世界鉆井市場(chǎng)上,在鉆頭制造技術(shù)與生產(chǎn)數(shù)量上占主導(dǎo)地位的**公司有休斯(BakerHughes)公司、DBS(HaIliburton的SecarityDBS)公司、史密斯(SmithInternational)公司以及瑞特(HycalogTool—Reed)公司四家[6]。鉆頭鉆速影響因素編輯語(yǔ)音1)地層沉積年代遠(yuǎn),地層硬度高、不均質(zhì),部分層段研磨性高。燧石結(jié)核厚度在500m以上的自流井組,泥頁(yè)巖,砂巖互層,砂泥巖致密,硬度高,須家河段為泥巖夾石英砂巖,硅質(zhì)膠結(jié),巖石硬度達(dá)7級(jí);二疊系陽(yáng)新統(tǒng)地層巖石可鉆性級(jí)值為~,巖石軟硬變化大,因高圍壓作用,二疊系灰?guī)r硬度高出三疊系3倍以上,且央帶燧石結(jié)核,煤及黃鐵礦[7]。2)井眼不穩(wěn)定。井眼川東高陡構(gòu)造井的上部沙溪廟組一珍珠沖組地層(井深0~2500m),巖性主要是砂,泥、頁(yè)巖互層。由于巖石水敏性強(qiáng)以及高陡構(gòu)造的地應(yīng)力聯(lián)合作用,使井眼很容易失穩(wěn),井壁嚴(yán)重坍塌。長(zhǎng)武工業(yè)牙輪鉆頭硬度
陜西金剛石油機(jī)械有限公司是一家陜西金剛石油機(jī)械有限公司成立于2015年,主要經(jīng)營(yíng)范圍包含:石油鉆頭制造、銷售等。公司憑借高水平的專業(yè)隊(duì)伍,高素質(zhì)的管理人才和強(qiáng)大的服務(wù)團(tuán)隊(duì),為客戶提供更好的服務(wù)。一直以來(lái),公司貫徹執(zhí)行科學(xué)管理、創(chuàng)新發(fā)展、誠(chéng)實(shí)守信的方針,員工精誠(chéng)努力,協(xié)同奮取,以品質(zhì)、服務(wù)來(lái)贏得市場(chǎng),我們一直在路上!的公司,致力于發(fā)展為創(chuàng)新務(wù)實(shí)、誠(chéng)實(shí)可信的企業(yè)。金剛石油機(jī)械供應(yīng)擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)創(chuàng)新的專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì),以高度的專注和執(zhí)著為客戶提供工程鉆頭。金剛石油機(jī)械供應(yīng)始終以本分踏實(shí)的精神和必勝的信念,影響并帶動(dòng)團(tuán)隊(duì)取得成功。金剛石油機(jī)械供應(yīng)始終關(guān)注自身,在風(fēng)云變化的時(shí)代,對(duì)自身的建設(shè)毫不懈怠,高度的專注與執(zhí)著使金剛石油機(jī)械供應(yīng)在行業(yè)的從容而自信。