榆林地質(zhì)鉆頭硬度

    在鉆井過(guò)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(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]。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(guò)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。更與鉆頭和地層之間的相互匹配程度有關(guān)?。榆林地質(zhì)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。乾縣石油鉆頭價(jià)格鉆探速度、鉆井成本方面產(chǎn)生著巨大的影響。

    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。

    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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(duì)鉆頭進(jìn)行分類。

    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(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。鉆頭是進(jìn)行石油鉆井工作的重要工具之一。安康地質(zhì)鉆頭

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。榆林地質(zhì)鉆頭硬度

    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。孔隙性氣藏壓力規(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。榆林地質(zhì)鉆頭硬度

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