石油鉆采裝備-鉆頭介紹(編輯修改稿)
2025-04-16 21:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 極軟地層； 2（或 R ） 軟地層； 3（或 ZR） 中偏軟地層； 4（或 Z ） 中等地層； 5（或 ZY） 中偏硬地層； 6（或 Y ） 硬地層； 7（或 JY） 極硬地層。 牙輪鉆頭種類很多，適用范圍廣泛，從松軟到堅(jiān)硬地層均有相適應(yīng)的鉆頭類型供選擇。在實(shí)際鉆井作業(yè)中，要根據(jù)所鉆地層性質(zhì)，選用合適類型的鉆頭，以獲得比較高的機(jī)械鉆速和鉆頭進(jìn)尺。 牙輪鉆頭使用時(shí)要注意保證下鉆慢、防止頓鉆；井內(nèi)無落物；避免劃眼；使用減震器；在生產(chǎn)廠家推薦的鉆壓，轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作。 牙輪鉆頭 金剛石鉆頭 金剛石鉆頭是指靠鑲嵌在鉆頭胎體上的金剛石顆粒破碎巖石的鉆頭。金剛石是目前人類所知材料中硬度最大、耐磨性最高的材料，因此金剛石鉆頭用于硬的、高研磨性地層，可獲得比較高的鉆頭進(jìn)尺。雖然金剛石比較昂貴，但金剛石鉆頭耐磨損，單只鉆頭進(jìn)尺高，在當(dāng)今的石油鉆井仍有較強(qiáng)的競爭力。目前，金剛石鉆頭在普通的旋轉(zhuǎn)鉆井以及渦輪鉆井和取芯作業(yè)中都得到了廣泛的使用。 金剛石鉆頭屬于整體式鉆頭，其結(jié)構(gòu)主要包括鋼體、胎體、水眼及水槽、金剛石等部分。 金剛石鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，鉆頭表面上的多粒金剛石同時(shí)作用于巖石。金剛石破碎巖石的作用在不同性質(zhì)的巖石中表現(xiàn)出不同的特性。在塑性地層（或巖石在應(yīng)力作用下呈塑性的地層），金剛石在 金剛石鉆頭 鉆壓的作用下吃入地層并在鉆頭扭矩的作用下使前方的巖石發(fā)生破碎或塑性流動(dòng)，該破巖過程類似于 犁地 過程，故稱作犁削 。 金剛石鉆頭工作原理 金剛石鉆頭 在脆性較大的地層中鉆進(jìn)時(shí)，金剛石破碎巖石的作用主要是 壓碎 ，在鉆壓和扭矩作用下所產(chǎn)生的應(yīng)力可使刃下巖石沿最大剪應(yīng)力面開裂，在金剛石移動(dòng)的后部形成被壓裂了溝槽，這種情況下巖石破碎的體積遠(yuǎn)大于金剛石吃入后破碎的體積，巖石破碎具有體積破碎的性質(zhì)，破巖效率較高。在堅(jiān)硬地層（如燧石、硅質(zhì)白云巖等）中，一般采用將細(xì)顆粒金剛石包鑲在胎體內(nèi)部的孕鑲式金剛石鉆頭鉆進(jìn)，其破巖過程同砂輪的磨削相似。鉆頭上每一個(gè)包孕的金剛石都是小刃齒，鉆頭可看作有無數(shù)個(gè)刃的刀具。鉆頭鉆進(jìn)巖石時(shí)，鉆頭上出露的棱角鋒利的金剛石刃齒以微切削、刻劃等方式來破碎巖石。磨削破巖屬于表面破碎，破巖效率較低。 金剛石鉆頭 金剛石鉆頭適用鉆中到堅(jiān)硬、研磨性地層和渦輪鉆井、深井超深井鉆井以及取芯作業(yè)。使用金剛石鉆頭前，井底要打撈干凈，保證沒有金屬落物。鉆頭剛下到井底時(shí)，要先用小鉆壓、低轉(zhuǎn)速跑合。然后采用相對(duì)較低的鉆壓（和牙輪鉆頭相比），較高的轉(zhuǎn)速和較大的排量鉆進(jìn)。應(yīng)盡量避免劃眼。如果必須進(jìn)行劃眼，應(yīng)采用低鉆壓和低轉(zhuǎn)速，操作要均勻，防止鉆頭規(guī)徑部分金剛石碎裂和過度磨損。 金剛石鉆頭正確使用 PDC鉆頭 PDC鉆頭 PDC鉆頭是聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭的簡稱（Polycrystalline Diamond Compact Bit） ，也稱聚晶金剛 石切削塊鉆頭或復(fù)合片齒鉆頭。從 1973年美國通用電氣公司引入 PDC切削塊，研制出第一個(gè) PDC鉆頭后， PDC鉆頭便以其鉆速快、壽命長、進(jìn)尺高等優(yōu)勢，在石油鉆井中得到了廣泛的應(yīng)用。幾乎所有鉆頭制造商都采用了這一技術(shù)，開始生產(chǎn)自己的 PDC鉆頭系列。 PDC鉆頭由鉆頭體、 PDC切削齒和噴嘴等部分組成，按結(jié)構(gòu)與制造工藝的不同分為鋼體和胎體兩大系列。 PDC鉆頭 PDC產(chǎn)品性能不斷改進(jìn) 在過去的幾年間， PDC切削齒的質(zhì)量和類型都發(fā)生了巨大的變化。如果將２０世紀(jì)８０年代的齒與當(dāng)今
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