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。同時(shí)延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間,這種方法消耗的熱量更多。咸陽(yáng)工業(yè)金剛鉆頭硬度
鉆頭的規(guī)格、形狀也應(yīng)當(dāng)有所不同,在進(jìn)行石油鉆井工作時(shí),應(yīng)當(dāng)以具體需要、具體設(shè)計(jì)方案為根據(jù),合理地、科學(xué)地選擇鉆頭[3]。在具體的鉆井工作中科學(xué)選擇鉆頭、合理確定鉆井液,從而提高石油鉆井的工作效率、工作質(zhì)量,才能使石油鉆井更好地發(fā)揮自身的價(jià)值,為促進(jìn)石油事業(yè)的發(fā)展作出一定的貢獻(xiàn)。鉆頭分類及選擇編輯語(yǔ)音刮刀鉆頭目前石**業(yè)使用的鉆頭有很多種類,以不同的鉆進(jìn)方式為根據(jù)對(duì)鉆頭進(jìn)行分類,可以將其分為金剛石鉆頭、牙輪鉆頭與刮刀鉆頭,這三種鉆頭是**基本的鉆頭形式。在這三種鉆頭中,在石油鉆探工作中應(yīng)用**為普遍、**為***的一種是牙輪鉆頭,其應(yīng)用程度也比較深。將這三種鉆頭進(jìn)行對(duì)比,使用范圍**小的一種鉆頭是刮刀鉆頭。本文主要介紹的是金剛石鉆頭與牙輪鉆頭[4]。鉆頭金剛石金剛石鉆頭切削刃使用的是金剛石材料的鉆進(jìn)刀具就是金剛石鉆頭,金剛石鉆頭的主要優(yōu)勢(shì)在于能夠適應(yīng)研磨性較高、地質(zhì)較硬的地層,切割性能也比較優(yōu)良。在高速鉆探方面具有非常***的優(yōu)勢(shì)。以所適應(yīng)地層的差異為根據(jù),可以將金剛石鉆頭分為普通金剛石鉆頭、聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭兩大類。在這兩大類之中,普通金剛石鉆頭適用于研磨性較高、地質(zhì)較硬、地質(zhì)復(fù)雜的地層。三原進(jìn)口金剛鉆頭運(yùn)動(dòng)鉆頭是否適應(yīng)巖石性質(zhì)及其質(zhì)量的好壞。
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,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、天然鉆頭損壞的**主要原因是鉆頭旋轉(zhuǎn)偏擺(回旋)造成的,隨之發(fā)展了防鉆頭偏擺設(shè)計(jì)技術(shù)。
展現(xiàn)了PDC鉆頭在石油、天然氣鉆井市場(chǎng)的光明前景。但因鉆頭成本過高及售價(jià)昂貴,其應(yīng)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(jià)格十分低廉的PDC投放市場(chǎng)后,加速了我國(guó)PDC鉆頭國(guó)產(chǎn)化的步伐,先后出現(xiàn)了江漢鉆頭廠鉆井研究所、大港石油總機(jī)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(guó)產(chǎn)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(jì)90年代初國(guó)產(chǎn)PDC的性能還不令人滿意以及部分鉆頭廠家鉆頭設(shè)計(jì)與制造水平相對(duì)較低,鉆井效果尚不太理想,直到鄭州新亞復(fù)合超硬材料有限公司投產(chǎn)后,在PDC制造技術(shù)上堅(jiān)持不懈地進(jìn)行研究和創(chuàng)新,產(chǎn)品的規(guī)格與國(guó)外產(chǎn)品一致,產(chǎn)品的質(zhì)量及可靠性提高,才基本上滿足國(guó)內(nèi)外鉆頭客戶用于鉆進(jìn)軟一中硬地層鉆頭的技術(shù)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。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。
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。鉆頭是進(jìn)行石油鉆井工作的重要工具之一。涇陽(yáng)地質(zhì)金剛鉆頭種類
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。咸陽(yáng)工業(yè)金剛鉆頭硬度
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(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。咸陽(yáng)工業(yè)金剛鉆頭硬度
陜西金剛石油機(jī)械有限公司主要經(jīng)營(yíng)范圍是機(jī)械及行業(yè)設(shè)備,擁有一支專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)和良好的市場(chǎng)口碑。公司自成立以來(lái),以質(zhì)量為發(fā)展,讓匠心彌散在每個(gè)細(xì)節(jié),公司旗下工程鉆頭深受客戶的喜愛。公司秉持誠(chéng)信為本的經(jīng)營(yíng)理念,在機(jī)械及行業(yè)設(shè)備深耕多年,以技術(shù)為先導(dǎo),以自主產(chǎn)品為重點(diǎn),發(fā)揮人才優(yōu)勢(shì),打造機(jī)械及行業(yè)設(shè)備良好品牌。金剛石油機(jī)械供應(yīng)立足于全國(guó)市場(chǎng),依托強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力,融合前沿的技術(shù)理念,飛快響應(yīng)客戶的變化需求。