在钻井过程中钻头是破碎岩石的主要工具,井眼是由钻头破碎岩石而形成的。一个井眼形成得好坏,所用时间的长短,除与所钻地层岩石的特性和钻头本身的性能有关外,更与钻头和地层之间的相互匹配程度有关[1]。钻头的合理选型对提高钻进速度、降低钻井综合成本起着重要作用。钻头是进行石油钻井工作的重要工具之一,钻头是否适应岩石性质及其质量的好坏,在选用钻井工艺方面起着非常重要的作用,特别是对钻井质量、钻探速度、钻井成本方面产生着巨大的影响,PDC钻头是当今石油和天然气勘探开发行业***使用的一种破岩工具,它有效地提高了机械钻具,缩短了钻井周期[2]。中文名钻头外文名bit繁体鑽頭拼音zuàntóu关键合理选型材质金属作用一般用于钻孔***使用PDC钻头目录1介绍2分类及选择?金刚石?牙轮3金刚石复合片4钻头发展简史5钻速影响因素钻头介绍编辑语音石油钻井钻头是钻井设备的主要组成部分,其主要作用是破粹岩石、形成井眼。旋转钻头是目前石**业普遍使用的钻头,在机械的带动下旋转钻头会产生旋转,从而带动整个钻头产生向心运动,并通过侵削、研磨使岩石发生裂痕并破碎,起到向下钻探的作用。钻头是主要的钻井设备之一,根据工作环境、地域环境的不同。在钻井过程中钻头是破碎岩石的主要工具。三原进口牙轮钻头创新服务
为了平衡垮塌而提高钻井液密度,导致机械钻速大幅降低,如天东26井在沙溪庙组、自流井组地层钻井中钻井液密度提至~3,由高液柱压力产生的“压持效应”使机械钻速降至;二叠系的龙潭组、梁山组也极易垮塌。3)地层倾角大,地层倾角8~55°,**高达85°,容易发生地层自然造斜。为了控制井斜往往采取轻压吊打的措施,从而**降低了钻井速度。4)地层压力系统复杂,从负压到异常高压相互交错,具有纵向上压力系统的多样性和横向上压力系统相对**性。井喷碳酸盐岩气藏有裂缝性、孔隙性和裂缝一孔隙性3类产层??紫缎云匮沽媛尚越锨宄?,基本表现为常压,能实现平衡钻井,如川东石炭系、长兴生物礁等。而裂缝性气层压力依赖于地质运动的强弱及岩石本身的强度·规律性差,很难预测。钻井时按有裂缝存在而采用高密度钻井液钻进。导致过平衡影响机械钻速,但采用低密度钻井液快速强钻,突遇裂缝井喷的风险很大。阳新组、长兴组两个高压产层,由于压力梯度高,岩石硬度大,并且地层深度深,钻井液密度通常为3;(云安6井**高压力梯度达,钻井液密度3),致使钻速长期徘徊在。5)大尺寸井眼长。岩屑川东地区大于~3/4,由于井斜因素导致钻压加不上。武功水井牙轮钻头厂家钻头的合理选型对提高钻进速度、降低钻井综合成本起着重要作用。
在选择牙轮钻头当做石油钻井工具时,需要按照钻井设备的实际情况、地层的实际条件以及相邻油井的地质资料、地层资料来进行牙轮钻头的选型。在进行选择时,需要考虑的问题主要有以下几点:首先,应考虑钻井地层中的软硬交错情况是否存在;其次,应考虑在石油钻井工作中是否需要防斜钻进、曲线作业;再次,应考虑同一油井中的不同钻进井段的实际深浅情况;**后,应考虑钻井地质、地层的可研磨性以及软硬程度[5]。钻头金刚石复合片编辑语音金刚石微粉PDC钻头是当今石油和天然气勘探开发行业***使用的一种破岩工具,它有效地提高了机械钻具,缩短了钻井周期[2]。金刚石复合片(PDC—PolycrystallineDiamondCompact)是采用金刚石微粉与硬质合金衬底为原料,在超高压高温条件下烧结而成的复合超硬材料,它既具有金刚石的硬度与耐磨性,又具有硬质合金的强度与抗冲击韧性,是一种***的切削工具与耐磨工具材料,现已***地应用于金属与非金属切削刀具、木材加工刀具、石油与天然气钻头等许多领域。PDC研发及其在石油、天然钻头损坏的**主要原因是钻头旋转偏摆(回旋)造成的,随之发展了防钻头偏摆设计技术。
聚晶金刚石复合片钻头能够被***的应用于硬质地层、软质地层、软硬适中的地层,其应用范围十分***。刀片的不同是这两种金刚石钻头的主要差别所在。聚晶金刚石复合片钻头主要有四个组成部分,即金刚石复合片、喷嘴、胎体以及钻头体;普通金刚石钻头主要有四个组成部分,即金刚石颗粒、喷嘴、胎体以及钻头体。因为金刚石钻头的切割性能比较优良,因此在选择金刚石钻头当做石油钻井工具时,能够高速钻探,也能够在一定程度上扩大钻深。在使用金刚石钻头进行石油钻井作业的过程中,需要高度注意的有以下几个方面:聚晶金刚石***,金刚石钻头的价格比较高,因此在使用时应小心操作,降低损坏程度;第二,金刚石钻头在热稳定性方面具有一定的缺陷,因此在使用时要保证钻头的冷却性能、清洗情况;第三,其质地比较脆,因此金刚石钻头的抗冲击性能会比较差,应该严格按照金刚石钻头的相关规程来进行严格的、规范的操作[5]。钻头牙轮牙轮钻头以牙轮钻头的结构为依据,可以将其分为水眼、轴承、巴掌、牙轮以及钻头体这五个部分。如果是密封喷射式的牙轮钻头,在一般情况下还包括储油补偿系统这一部分。螺纹一般会在牙轮钻头的上部,钻柱与螺纹进行相互连接,钻头下部会存在牙轮。钻头是否适应岩石性质及其质量的好坏。
展现了PDC钻头在石油、天然气钻井市场的光明前景。但因钻头成本过高及售价昂贵,其应用主要在新疆地区油田及海洋油田钻井中推广。1988年郑州三磨所自主研制的价格十分低廉的PDC投放市场后,加速了我国PDC钻头国产化的步伐,先后出现了江汉钻头厂钻井研究所、大港石油总机厂、胜利油田钻井院、大庆石油管理局钻头厂等一批PDC钻头制造厂,完全国产化的PDC钻头在大庆油田、中原油田、大港油田、胜利油田、辽河油田、吉林油田等地区得到了推广和普及。大庆油田由于20世纪90年代初国产PDC的性能还不令人满意以及部分钻头厂家钻头设计与制造水平相对较低,钻井效果尚不太理想,直到郑州新亚复合超硬材料有限公司投产后,在PDC制造技术上坚持不懈地进行研究和创新,产品的规格与国外产品一致,产品的质量及可靠性提高,才基本上满足国内外钻头客户用于钻进软一中硬地层钻头的技术要求,目前该公司主要致力于开发适合于硬地层、夹层、深井等难攻地层钻头用的PDC。另外,在钻头制造方面,除川石一克里斯坦森金刚石钻头公司、新疆帝陛艾斯钻头工具公司外。同时延长运动时间,这种方法消耗的热量更多。杨陵区工程牙轮钻头型号
以不同的钻进方式为根据对钻头进行分类。三原进口牙轮钻头创新服务
如石灰岩、白云岩)、轻微研磨性地层的取芯或***钻进钻头。自90年代国产PDC大规模生产之后,聚晶人造金刚石逐渐退出了钻井市场,被PDC***取代。石油、天然气钻井用PDC钻头的研发与应用经历了一个相当长的时间,早期PDC的抗冲击性不高、存在分层现象,加上钻头设计制造方面存在问题及石油、天然气钻井具有风险性,占据钻井市场较大份额的牙轮钻头制造厂商表现不是那么积极,因此PDC钻头的研发和应用遇到了较大的困难与阻力。美国在1973~1975年间采用GE公司生产的×、金刚石层为(Compax)焊接到硬质合金齿柱上再安装到钢体钻头上进行试验,大量的原始试验数据表明:PDC可取代用于钻进**硬和磨蚀性很高的岩石的表镶钻头上的天然金刚石。但考虑到PDC的结构与性能特点以及石油、天然气地层大都为软一中硬地层,于是钻头制造厂商把PDC应用重点放到了具有重大市场前景的石油钻井市场。美国Tulsa大学钻井研究中心参与了**初的平面PDC钻头设计,并对PDc本身进行了关键性试验。在此期间GE公司在南得克萨斯州、科罗拉多州、犹他州、上密歇根州进行了4只PDC钻头的试验,暴露了PDC柱齿、钻头设计与制造方面的一些问题。取芯钻头初期试验存在的问题解决后。三原进口牙轮钻头创新服务
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