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(kāi)發(fā)與應(yīng)用也可追溯到30多年前。在具體的鉆井工作中科學(xué)選擇鉆頭、合理確定鉆井液。涇陽(yáng)地質(zhì)牙輪鉆頭哪里有
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(kāi)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(guó)外成熟的PDC鉆頭制造技術(shù),有力地促進(jìn)了我國(guó)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(guó)各大油田的推廣和普及[6]。鉆頭鉆頭發(fā)展簡(jiǎn)史編輯語(yǔ)音碳化鎢粉未在PDC的生產(chǎn)技術(shù)尚未成熟,或者說(shuō)PDC鉆頭剛開(kāi)始開(kāi)發(fā)之前的一段時(shí)間。三原水井牙輪鉆頭運(yùn)動(dòng)更與鉆頭和地層之間的相互匹配程度有關(guān)?。
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。
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(guó)幾大油田進(jìn)行的幾次現(xiàn)場(chǎng)鉆井試驗(yàn)具有開(kāi)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(kāi)采業(yè)帶來(lái)豐厚的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。1985年我國(guó)四川石油管理局與美國(guó)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(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。井眼是由鉆頭破碎巖石而形成的。
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。可以相信,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。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。乾縣進(jìn)口牙輪鉆頭創(chuàng)新服務(wù)
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。涇陽(yáng)地質(zhì)牙輪鉆頭哪里有
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(guò)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(duì)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(chǎng)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(kāi)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(guò)完善鉆井泥漿以控制頁(yè)巖中鉆頭泥包現(xiàn)象獲得了成功,使解決鉆進(jìn)頁(yè)巖夾層存在的問(wèn)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(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。涇陽(yáng)地質(zhì)牙輪鉆頭哪里有
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