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優(yōu)勢供應(yīng)FRAISA鉆頭E10820.034

優(yōu)勢供應(yīng)FRAISA鉆頭E10820.034

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)鉆頭是目前石油行業(yè)普遍使用的鉆頭，在機(jī)械的帶動下旋轉(zhuǎn)鉆頭會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，從而帶動整個(gè)鉆頭產(chǎn)生向心運(yùn)動，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)。
分類及選擇編輯

刮刀鉆頭
刮刀鉆頭
目前石油行業(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，這三種鉆頭是最基本的鉆頭形式。在這三種鉆頭中，在石油鉆探工作中應(yīng)用最為普遍、最為廣泛的一種是牙輪鉆頭，其應(yīng)用程度也比較深。將這三種鉆頭進(jìn)行對比，使用范圍最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]  。
金剛石
金剛石鉆頭
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顯著的優(yōu)勢。
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；聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭能夠被廣泛的應(yīng)用于硬質(zhì)地層、軟質(zhì)地層、軟硬適中的地層，其應(yīng)用范圍十分廣泛。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
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比較差，應(yīng)該嚴(yán)格按照金剛石鉆頭的相關(guān)規(guī)程來進(jìn)行嚴(yán)格的、規(guī)范的操作 [5]  。
牙輪

牙輪鉆頭
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油補(bǔ)償系統(tǒng)這一部分。螺紋一般會在牙輪鉆頭的上部，鉆柱與螺紋進(jìn)行相互連接，鉆頭下部會存在牙輪，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，牙輪會通過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程中，通過鉆進(jìn)過程中的橫向剪切作用、縱向振動作用，牙輪鉆頭會實(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、地層資料來進(jìn)行牙輪鉆頭的選型。在進(jìn)行選擇時(shí)，需要考慮的問題主要有以下幾點(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；
最后，應(yīng)考慮鉆井地質(zhì)、地層的可研磨性以及軟硬程度 [5]  。
金剛石復(fù)合片編輯
金剛石微粉
金剛石微粉
PDC鉆頭是當(dāng)今石油和天然氣勘探開發(fā)行業(yè)廣泛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（

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，是一種越的切削工具與耐磨工具材料，現(xiàn)已廣泛地應(yīng)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(lǐng)域。PDC研發(fā)及其在石油、天然氣鉆頭方面的應(yīng)用歷史已過去了35年，在這漫長的旅程中許多科學(xué)研究者為此作出了杰出的貢獻(xiàn)。
硬質(zhì)合金
硬質(zhì)合金
在PDC研發(fā)方面，GE公司1970年公布，1972～1973年正式進(jìn)行商品化生產(chǎn)的Compax具有劃時(shí)代意義，而該公司1976年叉推出了專用于石油、天然氣的PDC系列產(chǎn)品——Stratapax鉆井鉆頭用PDC，為鉆頭的研制提供了良好的基礎(chǔ)。自此以后許多PDC制造公司在技術(shù)創(chuàng)新上也取得了重大進(jìn)展，其中美國合成公司（US Synthetic）制造的金剛石層更厚、更耐沖擊的PDC于20世紀(jì)90年代中期進(jìn)入鉆井市場后，使PDC鉆頭的鉆井

著提高。1997年該公司即成為了*的羊。
我國鄭州三磨所于1987年研制成功PDC并逐步進(jìn)入鉆井市場，雖然產(chǎn)品性能還不美，但其卻以極低廉的價(jià)格贏得了我國剛起步的鉆頭制造業(yè)的青睞。
1992年鄭州新亞復(fù)合超硬材料有限公司建成投產(chǎn)后，對PDC的制造技術(shù)作了持續(xù)不斷的改進(jìn)，使PDC的性能有了長足的進(jìn)步。
油田
油田
PDC石油、天然氣鉆頭的開發(fā)與應(yīng)用也可追溯到30多年前，1973年Tulsa大學(xué)鉆井研究中心與GE公司所進(jìn)行的最初的平面PDC鉆頭設(shè)計(jì)以及在美國幾大油田進(jìn)行的幾次現(xiàn)場鉆井試驗(yàn)具有開創(chuàng)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(shè)計(jì)、制造與使用諸多方面作了不懈的努力和持續(xù)的改進(jìn)，才得以使PDC鉆頭在石油、天然氣鉆井中廣泛推廣，并給PDC及其鉆頭制造業(yè)、石油與天然氣開采業(yè)帶來豐厚的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。
1985年我國四川石油管理局與美國克里斯坦森（Eastman Christensen）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secarity DBS公司合資建立了新疆一帝陛艾斯鉆頭工具公司，這兩家企業(yè)都利用了國外成熟的PDC鉆頭制造技術(shù)，有力地促進(jìn)了我國PDC鉆頭的制造與應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步、促進(jìn)了PDC鉆頭在我國各大油田的推廣和普及 [6]  。
鉆頭發(fā)展簡史編輯
碳化鎢粉未
碳化鎢粉未
在PDC的生產(chǎn)技術(shù)尚未成熟，或者

說PDC鉆頭剛開始開發(fā)之前的一段時(shí)間，就有廠家用無硬質(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，De Beers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1.1～1.2萬元，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1.8×5mm聚晶體制造的地質(zhì)取芯鉆頭、擴(kuò)孔器以及2.5×5mm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
金剛石
在20世紀(jì)80年代初期我國自主研發(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全面鉆進(jìn)鉆頭。三角塊形聚晶也曾大量用于制造中硬至硬地層（如石灰?guī)r、白云巖）、輕微研磨性地層的取芯或全面鉆進(jìn)鉆頭。自90年代國產(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，被PDC全面取代。
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。
美國在1973～1975年間采用GE公司生產(chǎn)的8.38×2.8mm、金剛石層為0.5mm厚的PDC（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)最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前景的石油鉆井市場。美國Tulsa大學(xué)鉆井研究中心參與了最初的平面PDC鉆頭設(shè)計(jì)，并對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。