各鉆頭制造廠從鉆頭設計角度出發對布齒結構、刀翼結構、鉆頭剖面形狀等采用了一系列防偏擺設計技術,將旋轉偏擺程度降低到**小。此外,EastmanChristensen公司將Amoco的防偏擺產品實現了商品化,采用了穩定鉆頭工作裝置,使PDC在鉆進時降低導致其破壞的劇烈偏擺載荷,正式推出了防旋轉偏擺鉆頭,這種鉆頭在多層(非均質夾層)巖層鉆進中更為有利。此外,鉆頭冠部形狀也由平面狀變為3~8刀翼甚至更多刀翼(螺旋形)的西瓜皮狀。原油PDC鉆頭不斷提高與創新的另一原因是開發與應用了更為現代、更為復雜的計算機數據模型系統(CAD/CAM),并與實驗室驗證相結合,增加了鉆頭成功應用的把握。在我國,PDC鉆頭的開發因為受到PDC國產化的影響,相對美國要晚15年左右,在20世紀80年代中期,江漢鉆頭廠、大港總機廠鉆井研究所及北京石油大學等單位開始著手研發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了國外成熟的PDC鉆頭技術及后續新技術,并采用GE、DeBeers、USS公司生產的質量穩定可靠的PDC,它們制造的鉆頭在鉆井中均有***的表現,為我國PDC鉆頭的開發與應用迅速鋪平了道路。鉆頭的合理選型對提高鉆進速度、降低鉆井綜合成本起著重要作用。武功水井牙輪鉆頭介紹
在進行選擇時,需要考慮的問題主要有以下幾點:首先,應考慮鉆井地層中的軟硬交錯情況是否存在;其次,應考慮在石油鉆井工作中是否需要防斜鉆進、曲線作業;再次,應考慮同一油井中的不同鉆進井段的實際深淺情況;**后,應考慮鉆井地質、地層的可研磨性以及軟硬程度[5]。鉆頭金剛石復合片編輯語音金剛石微粉PDC鉆頭是當今石油和天然氣勘探開發行業***使用的一種破巖工具,它有效地提高了機械鉆具,縮短了鉆井周期[2]。金剛石復合片(PDC—PolycrystallineDiamondCompact)是采用金剛石微粉與硬質合金襯底為原料,在超高壓高溫條件下燒結而成的復合超硬材料,它既具有金剛石的硬度與耐磨性,又具有硬質合金的強度與抗沖擊韌性,是一種***的切削工具與耐磨工具材料,現已***地應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域。PDC研發及其在石油、天然了新疆一帝陛艾斯鉆頭工具公司,這兩家企業都利用了國外成熟的PDC鉆頭制造技術,有力地促進了我國PDC鉆頭的制造與應用技術的進步、促進了PDC鉆頭在我國各大油田的推廣和普及[6]。鉆頭鉆頭發展簡史編輯語音碳化鎢粉未在PDC的生產技術尚未成熟,或者說PDC鉆頭剛開始開發之前的一段時間。武功水井牙輪鉆頭介紹同時延長運動時間,這種方法消耗的熱量更多。
1976年12月GE公司推出了鉆頭**PDC系列產品Stratapax,其性能有所改進,更耐沖擊,也更有利于固定到鉆頭體上。與此同時DiamantB0art公司在波斯灣和北海鹽巖中、Christensen公司在北海也進行了一些較為成功的PDC鉆頭試驗。通過上述初步探索性試驗之后,80年代末一直到現在,PDC制造廠對PDC進行了一系列的改進與創新,使PDC的各項性能得到了很大提高,而各大鉆頭公司隨著能源市場的景氣、原油價格的不斷創新高,他們與石油公司一起積極開發了一系列新型PDC鉆頭,改善了使用效果與擴大了使用領域。90年代起,從鉆頭水力學角度出發,通過完善鉆井泥漿以控制頁巖中鉆頭泥包現象獲得了成功,使解決鉆進頁巖夾層存在的問題獲得了突破性進展。PDC鉆頭的**大發展是Amoco公司發現了在一般情況下還包括儲油補償系統這一部分。螺紋一般會在牙輪鉆頭的上部,鉆柱與螺紋進行相互連接,鉆頭下部會存在牙輪,其上帶有三個巴掌,牙輪軸上裝上牙輪,牙輪軸與各個牙輪之間裝有軸承,牙輪會通過其自身所帶的切削齒進行破碎巖石工作。鉆井液的通道就是鉆頭的水眼。在進行石油鉆井工作的過程中,通過鉆進過程中的橫向剪切作用、縱向振動作用,牙輪鉆頭會實現破碎巖石的目的,從而能夠提升鉆井速度。
為了平衡垮塌而提高鉆井液密度,導致機械鉆速大幅降低,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,由高液柱壓力產生的“壓持效應”使機械鉆速降至;二疊系的龍潭組、梁山組也極易垮塌。3)地層傾角大,地層傾角8~55°,**高達85°,容易發生地層自然造斜。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)地層壓力系統復雜,從負壓到異常高壓相互交錯,具有縱向上壓力系統的多樣性和橫向上壓力系統相對**性。井噴碳酸鹽巖氣藏有裂縫性、孔隙性和裂縫一孔隙性3類產層。孔隙性氣藏壓力規律性較清楚,基本表現為常壓,能實現平衡鉆井,如川東石炭系、長興生物礁等。而裂縫性氣層壓力依賴于地質運動的強弱及巖石本身的強度·規律性差,很難預測。鉆井時按有裂縫存在而采用高密度鉆井液鉆進。導致過平衡影響機械鉆速,但采用低密度鉆井液快速強鉆,突遇裂縫井噴的風險很大。陽新組、長興組兩個高壓產層,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,鉆井液密度3),致使鉆速長期徘徊在。5)大尺寸井眼長。巖屑川東地區大于~3/4,由于井斜因素導致鉆壓加不上。鉆頭是否適應巖石性質及其質量的好壞。
1973年Tulsa大學鉆井研究中心與GE公司所進行的**初的平面PDC鉆頭設計以及在美國幾大油田進行的幾次現場鉆井試驗具有開創性、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計、制造與使用諸多方面作了不懈的努力和持續的改進,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、石油與天然氣開采業帶來豐厚的經濟回報。1985年我國四川石油管理局與美國克里斯坦森(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油補償系統這一部分。螺紋一般會在牙輪鉆頭的上部,鉆柱與螺紋進行相互連接,鉆頭下部會存在牙輪,其上帶有三個巴掌,牙輪軸上裝上牙輪,牙輪軸與各個牙輪之間裝有軸承,牙輪會通過其自身所帶的切削齒進行破碎巖石工作。鉆井液的通道就是鉆頭的水眼。在進行石油鉆井工作的過程中,通過鉆進過程中的橫向剪切作用、縱向振動作用,牙輪鉆頭會實現破碎巖石的目的,從而能夠提升鉆井速度。在選擇牙輪鉆頭當做石油鉆井工具時,需要按照鉆井設備的實際情況、地層的實際條件以及相鄰油井的地質資料、地層資料來進行牙輪鉆頭的選型。鉆頭是進行石油鉆井工作的重要工具之一。永壽金屬牙輪鉆頭調整
在鉆井過程中鉆頭是破碎巖石的主要工具。武功水井牙輪鉆頭介紹
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