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,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)制造方面存在問題及石油、天然氣鉆井具有風(fēng)險(xiǎn)性,占據(jù)鉆井市場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前景的石油鉆井市場。美國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題。取芯鉆頭初期試驗(yàn)存在的問題解決后。中心鉆供鉆削軸類工件的中心孔用,它實(shí)質(zhì)上是由螺旋角很小的麻花鉆和锪鉆復(fù)合而成,故又稱復(fù)合中心鉆。永壽金屬鉆頭創(chuàng)新服務(wù)
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)用歷史已過去了35年,在這漫長的旅程中許多科學(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)入鉆井市場后,使PDC鉆頭的鉆井效果***提高。1997年該公司即成為了市場份額的***。我國鄭州三磨所于1987年研制成功PDC并逐步進(jìn)入鉆井市場,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。寶雞工業(yè)鉆頭井眼是由鉆頭破碎巖石而形成的。
1973年Tulsa大學(xué)鉆井研究中心與GE公司所進(jìn)行的**初的平面PDC鉆頭設(shè)計(jì)以及在美國幾大油田進(jìn)行的幾次現(xiàn)場鉆井試驗(yàn)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(shè)計(jì)、制造與使用諸多方面作了不懈的努力和持續(xù)的改進(jìn),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(jīng)濟(jì)回報(bào)。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(chǔ)油補(bǔ)償系統(tǒng)這一部分。螺紋一般會(huì)在牙輪鉆頭的上部,鉆柱與螺紋進(jìn)行相互連接,鉆頭下部會(huì)存在牙輪,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程中,通過鉆進(jìn)過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、地層資料來進(jìn)行牙輪鉆頭的選型。
各鉆頭制造廠從鉆頭設(shè)計(jì)角度出發(fā)對布齒結(jié)構(gòu)、刀翼結(jié)構(gòu)、鉆頭剖面形狀等采用了一系列防偏擺設(shè)計(jì)技術(shù),將旋轉(zhuǎn)偏擺程度降低到**小。此外,EastmanChristensen公司將Amoco的防偏擺產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了商品化,采用了穩(wěn)定鉆頭工作裝置,使PDC在鉆進(jìn)時(shí)降低導(dǎo)致其破壞的劇烈偏擺載荷,正式推出了防旋轉(zhuǎn)偏擺鉆頭,這種鉆頭在多層(非均質(zhì)夾層)巖層鉆進(jìn)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(yīng)用了更為現(xiàn)代、更為復(fù)雜的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)模型系統(tǒng)(CAD/CAM),并與實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證相結(jié)合,增加了鉆頭成功應(yīng)用的把握。在我國,PDC鉆頭的開發(fā)因?yàn)槭艿絇DC國產(chǎn)化的影響,相對美國要晚15年左右,在20世紀(jì)80年代中期,江漢鉆頭廠、大港總機(jī)廠鉆井研究所及北京石油大學(xué)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(jìn)了國外成熟的PDC鉆頭技術(shù)及后續(xù)新技術(shù),并采用GE、DeBeers、USS公司生產(chǎn)的質(zhì)量穩(wěn)定可靠的PDC,它們制造的鉆頭在鉆井中均有***的表現(xiàn),為我國PDC鉆頭的開發(fā)與應(yīng)用迅速鋪平了道路。以不同的鉆進(jìn)方式為根據(jù)對鉆頭進(jìn)行分類。
在進(jìn)行選擇時(shí),需要考慮的問題主要有以下幾點(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,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(shù),有力地促進(jìn)了我國PDC鉆頭的制造與應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步、促進(jìn)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(chǎn)技術(shù)尚未成熟,或者說PDC鉆頭剛開始開發(fā)之前的一段時(shí)間。鉆頭是進(jìn)行石油鉆井工作的重要工具之一。乾縣地質(zhì)鉆頭方式
鉆頭的合理選型對提高鉆進(jìn)速度、降低鉆井綜合成本起著重要作用。永壽金屬鉆頭創(chuàng)新服務(wù)
1976年12月GE公司推出了鉆頭**PDC系列產(chǎn)品Stratapax,其性能有所改進(jìn),更耐沖擊,也更有利于固定到鉆頭體上。與此同時(shí)DiamantB0art公司在波斯灣和北海鹽巖中、Christensen公司在北海也進(jìn)行了一些較為成功的PDC鉆頭試驗(yàn)。通過上述初步探索性試驗(yàn)之后,80年代末一直到現(xiàn)在,PDC制造廠對PDC進(jìn)行了一系列的改進(jìn)與創(chuàng)新,使PDC的各項(xiàng)性能得到了很大提高,而各大鉆頭公司隨著能源市場的景氣、原油價(jià)格的不斷創(chuàng)新高,他們與石油公司一起積極開發(fā)了一系列新型PDC鉆頭,改善了使用效果與擴(kuò)大了使用領(lǐng)域。90年代起,從鉆頭水力學(xué)角度出發(fā),通過完善鉆井泥漿以控制頁巖中鉆頭泥包現(xiàn)象獲得了成功,使解決鉆進(jìn)頁巖夾層存在的問題獲得了突破性進(jìn)展。PDC鉆頭的**大發(fā)展是Amoco公司發(fā)現(xiàn)了在一般情況下還包括儲(chǔ)油補(bǔ)償系統(tǒng)這一部分。螺紋一般會(huì)在牙輪鉆頭的上部,鉆柱與螺紋進(jìn)行相互連接,鉆頭下部會(huì)存在牙輪,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程中,通過鉆進(jìn)過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。永壽金屬鉆頭創(chuàng)新服務(wù)
陜西金剛石油機(jī)械有限公司致力于機(jī)械及行業(yè)設(shè)備,是一家生產(chǎn)型的公司。公司業(yè)務(wù)涵蓋工程鉆頭等,價(jià)格合理,品質(zhì)有保證。公司從事機(jī)械及行業(yè)設(shè)備多年,有著創(chuàng)新的設(shè)計(jì)、強(qiáng)大的技術(shù),還有一批**的專業(yè)化的隊(duì)伍,確保為客戶提供良好的產(chǎn)品及服務(wù)。金剛石油機(jī)械供應(yīng)秉承“客戶為尊、服務(wù)為榮、創(chuàng)意為先、技術(shù)為實(shí)”的經(jīng)營理念,全力打造公司的重點(diǎn)競爭力。