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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(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,更與鉆頭和地層之間的相互匹配程度有關(guān)[1]。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。鉆頭是進(jìn)行石油鉆井工作的重要工具之一,鉆頭是否適應(yīng)巖石性質(zhì)及其質(zhì)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(duì)鉆井質(zhì)量、鉆探速度、鉆井成本方面產(chǎn)生著巨大的影響,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]。中文名鉆頭外文名bit繁體鑽頭拼音zuàntóu關(guān)鍵合理選型材質(zhì)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(fù)合片4鉆頭發(fā)展簡(jiǎn)史5鉆速影響因素鉆頭介紹編輯語(yǔ)音石油鉆井鉆頭是鉆井設(shè)備的主要組成部分,其主要作用是破粹巖石、形成井眼。旋轉(zhuǎn)鉆頭是目前石**業(yè)普遍使用的鉆頭,在機(jī)械的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)鉆頭會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)整個(gè)鉆頭產(chǎn)生向心運(yùn)動(dòng),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(shè)備之一,根據(jù)工作環(huán)境、地域環(huán)境的不同。鉆頭是否適應(yīng)巖石性質(zhì)及其質(zhì)量的好壞。彬州工程牙輪鉆頭調(diào)整
聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭能夠被***的應(yīng)用于硬質(zhì)地層、軟質(zhì)地層、軟硬適中的地層,其應(yīng)用范圍十分***。刀片的不同是這兩種金剛石鉆頭的主要差別所在。聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭主要有四個(gè)組成部分,即金剛石復(fù)合片、噴嘴、胎體以及鉆頭體;普通金剛石鉆頭主要有四個(gè)組成部分,即金剛石顆粒、噴嘴、胎體以及鉆頭體。因?yàn)榻饎偸@頭的切割性能比較優(yōu)良,因此在選擇金剛石鉆頭當(dāng)做石油鉆井工具時(shí),能夠高速鉆探,也能夠在一定程度上擴(kuò)大鉆深。在使用金剛石鉆頭進(jìn)行石油鉆井作業(yè)的過程中,需要高度注意的有以下幾個(gè)方面:聚晶金剛石***,金剛石鉆頭的價(jià)格比較高,因此在使用時(shí)應(yīng)小心操作,降低損壞程度;第二,金剛石鉆頭在熱穩(wěn)定性方面具有一定的缺陷,因此在使用時(shí)要保證鉆頭的冷卻性能、清洗情況;第三,其質(zhì)地比較脆,因此金剛石鉆頭的抗沖擊性能會(huì)比較差,應(yīng)該嚴(yán)格按照金剛石鉆頭的相關(guān)規(guī)程來(lái)進(jìn)行嚴(yán)格的、規(guī)范的操作[5]。鉆頭牙輪牙輪鉆頭以牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)為依據(jù),可以將其分為水眼、軸承、巴掌、牙輪以及鉆頭體這五個(gè)部分。如果是密封噴射式的牙輪鉆頭,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。旬邑工程牙輪鉆頭廠家更與鉆頭和地層之間的相互匹配程度有關(guān)?。
各鉆頭制造廠從鉆頭設(shè)計(jì)角度出發(fā)對(duì)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(guó),PDC鉆頭的開發(fā)因?yàn)槭艿絇DC國(guó)產(chǎn)化的影響,相對(duì)美國(guó)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(guó)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(guó)PDC鉆頭的開發(fā)與應(yīng)用迅速鋪平了道路。
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。在具體的鉆井工作中科學(xué)選擇鉆頭、合理確定鉆井液。
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題。取芯鉆頭初期試驗(yàn)存在的問題解決后。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。武功工程牙輪鉆頭運(yùn)動(dòng)
以不同的鉆進(jìn)方式為根據(jù)對(duì)鉆頭進(jìn)行分類。彬州工程牙輪鉆頭調(diào)整
我國(guó)工業(yè)通過供給側(cè)更改逐步完成了產(chǎn)能去化,機(jī)械及行業(yè)設(shè)備業(yè)粗放式投錢的時(shí)代已經(jīng)過去,傳統(tǒng)制造業(yè)升級(jí)趨勢(shì)明顯。設(shè)備行業(yè)與下游制造業(yè)投錢需求緊密相關(guān),具有較強(qiáng)的周期屬性,機(jī)械及行業(yè)設(shè)備公司往往被貼上周期股的標(biāo)簽。有限責(zé)任公司(自然)企業(yè)著力在重點(diǎn)領(lǐng)域和優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域開展智能制造試點(diǎn)。通過運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)開發(fā)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)軟硬件,推廣柔性制造,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程定制、異地設(shè)計(jì)、當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的協(xié)同生產(chǎn)模式。不管是現(xiàn)在還是未來(lái),工程鉆頭都不會(huì)過時(shí),因?yàn)楣こ蹄@頭所涵蓋的范圍比較寬泛,能夠?yàn)閭€(gè)人家庭、工廠生產(chǎn)、商業(yè)建設(shè)、家庭裝修裝飾等各個(gè)領(lǐng)域提供諸多的產(chǎn)品與服務(wù),因此機(jī)械行業(yè)的未來(lái)發(fā)展前景相當(dāng)不錯(cuò),可以作為一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的事業(yè)來(lái)加入進(jìn)去。生產(chǎn)型企業(yè)要完善機(jī)械服務(wù)業(yè)體系,培育機(jī)械后市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)。帶動(dòng)維修、售后、網(wǎng)點(diǎn)、租賃、進(jìn)出口、二手市場(chǎng)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)同步發(fā)展。建立信息管理系統(tǒng),加強(qiáng)分類回收管理,完善機(jī)械再制造體系,提升零部件循環(huán)利用能力。彬州工程牙輪鉆頭調(diào)整
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)型公司。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。公司將不斷增強(qiáng)企業(yè)重點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)力,努力學(xué)習(xí)行業(yè)知識(shí),遵守行業(yè)規(guī)范,植根于機(jī)械及行業(yè)設(shè)備行業(yè)的發(fā)展。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(yíng)理念,全力打造公司的重點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)力。