简介:摘要:自打滑现象成为钻进坚硬致密弱研磨性岩层的主要矛盾以来,对解决钻进时钻头打滑问题进行了多方面的研究:如提高金刚石强度、粒度,降低金刚石浓度,改变胎体耐磨性,优化钻头底唇面形状与结构,增加钻头水口数目等。进行了多次实验及生产实践,产生了很多克服钻头打滑的方法,例如金刚石钻头人工出刃的方法,如打磨法、喷砂法、唇面酸蚀法、孔底投砂研磨法等。本文通过弱包镶金刚石钻头和采用二级磨料金刚石钻头两种方法对金刚石钻头工艺进行优化,从而达到在坚硬致密岩层钻进过程中提高钻头时效以及寿命的目的。
简介:摘要:金刚石钻头研磨碎岩过程中岩石研磨性对钻头的磨损有着重要的影响,但至今未形成普遍认可的超硬岩钻井地层岩石研磨性的测定方法和分级指标,严重制约了金刚石钻头的发展和超硬岩钻井技术水平的提高。目前国内外学者通常采用铣磨法研究岩石的研磨性,以金属材料作为磨损件,但是磨损件在岩石表面做摩擦运动,不能反映实钻工况和钻头的动态碎岩过程,同时金属试件容易产生黏连现象,在硬岩石表面打滑,金属试件的磨损不能反映金刚石钻头的磨损实质。笔者针对超硬岩钻井地层的特点,结合金刚石钻头的磨损机制,通过试验研究,形成一套适合超硬岩钻井行业的岩石研磨性测定方法,为新型碎岩工具的优化设计及合理使用提供科学依据和方法。
简介:摘要:近年来,国外厂家推出的各种创新的异形结构切削齿取得了不少好成绩,因此有必要了解国外异形结构切削齿的发展现状。本文重点介绍了国外Smith的Stinger锥形齿、ONYX 360齿、Axe楔形齿及Hyper 双曲面齿;斯伦贝谢StrateBlade凹形齿;Hughes的StayTrue齿、StayCool齿及Stabilis齿;NOV的ION 3D、ION 4D齿;Halliburton的4D Shapes Cutters;Varel的Oval齿等6家公司的13种异形结构切削齿。分析齿的新技术特点及钻井应用情况,提出了异形结构切削齿的优势及开展具有自主知识产权的异形切削齿的建议,对我国钻头设计制造有一定参考,从而推动石油钻井用异形结构切削齿技术创新。
简介:在Ni-Cr-B-Si基钎料中添加WC,添加量(质量分数)不超过30%。对胎体材料的硬度、抗弯强度和耐磨性进行测定,用扫描电镜观察胎体的表面形貌,并对不同区域进行能谱分析。结果表明,随w(WC)增加,胎体材料的硬度和耐磨性先增大后减小,在w(WC)为20%时,硬度达到最大值(123.8HRB),耐磨性最好,磨损量为0.221g。抗弯强度随w(WC)增加先缓慢下降,w(WC)超过20%后急剧下降。抗弯强度在1080~1220MPa之间,完全满足钻头对胎体抗弯强度的要求(抗弯强度值/〉700MPa)。胎体中WC颗粒由原始尺寸45~50μm减小到5μm以下,含WC的胎体材料出现较多的孔洞,钎焊层致密性下降。能谱分析表明,胎体材料中w元素与C元素没有同时出现,由此推断WC发生了相的转变;黑色区域为Ni、Fe、O的富集区,生成Ni与Fe的氧化物。
简介:摘要:为了有效地提高PDC钻头在花岗岩等强磨性地层中的适用性,有必要设计和应用孕镶式金刚石钻头,并且通过必要的使用试验,优化钻头在花岗岩和硬砂岩中的最佳排齿方式。在这过程中,相关试验结果可以有效地表明,让PDC切削齿磨损慢慢增高,纯PDC钻头在岩石中的钻速由慢变快。当PDC切削齿磨损度慢慢超过最大值时,金刚石孕镶块的布置又能提高钻头钻速,在实际应用中还具有孕镶式金刚石钻头有较高的破岩效率,金刚石钻头使用寿命长的特点,在花岗岩中,PDC齿布置在前排,而后排的浸渍嵌件布置在PDC切削主齿0.4mm至0.9mm之中的同一轨道上。在硬砂岩中,PDC齿布置在前排,后排的浸渍嵌件比PDC切削主齿低0.1~0.4mm。在运用和了解适用于强研磨性硬地层的PDC嵌块金刚石钻头的过程中可以知道,该新结构孕镶式PDC钻头比普通钻头具有更好的钻动效率和更持久的使用时间,也大大降低了钻井的时间,让钻井的成本变得更低,让发展的空间有一个更好的未来。