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钻井行业钻头类型、发展趋势

时间:2020-03-30    点击量:142
钻井公司带您了解钻井行业钻头类型、发展趋势
1、 常用钻头的类型及其结构特点

钻头是破碎岩石形成井眼的主要工具,钻头的使用效率和寿命决定着最终的钻井费用。 钻头设计经历了最早期的刮刀钻头,到目前广泛使用的牙轮钻头,再到具有广阔前景的金刚石钻头,随着材料科技的发展和钻头技术的提高,市场上还出现了许多新型钻头。下面我们就来具体介绍一下它们。

1.1 牙轮钻头

在钻井作业中,牙轮钻头目前使用最广泛的一类钻头。牙轮钻头通过牙轮旋转产生的压碎、冲击和剪切来破碎岩石。其牙齿与岩石的接触面积少、工作扭矩小、工作刃总长度长等特点,使其能适用于各种软地层和硬地层。三牙轮钻头是目前市场上使用最多的矛轮钻头。 牙轮钻头的牙齿和轴承是其使用寿命的关键。目前常用的牙齿类型主要有镶齿和铣齿,在硬度和使用寿命上,镶齿比铣齿的性能更好,但价钱更贵;轴承的关键在于密封,但我国现行的密封材料远远落后于国外。因此,创造耐磨更高、韧性更好的钻头材料是提高牙轮钻头的使用寿命的关键 。

1 .2 金刚石钻头

金刚石钻头包括天然金刚石钻头和PDC钻头。市场上主要使用的是PDC钻头,它是由人工合成的金刚石复合片牙齿组成,这些牙齿烧结在金刚石钻头的固定刀翼上。金刚石钻头的破岩原理主要是切削元件的切削破岩。金刚石钻头主要用于钻较软地层和中硬地层。随着超硬材料的研发和高温高压物理烧结技术的进步,聚晶人造金刚石复合片、大尺寸复合片及热稳定聚晶金刚石切削块等新材料被创造出来,从而大大提高了金刚石钻头的运用范围。现在的金刚石钻头能使用于海洋、深井、超深井以及定向丛式井钻井,其新产品的发展空间不可想象。

1.3 新型钻头

近年来,国内外的石油钻头生产公司和超硬材料科研单位对新型钻头的发明做出了巨大的贡献,推出了一些新产品。如美国休斯公司的混合钻头。其形状既有PDC钻头的固定刀翼,又有牙轮钻头牙轮。其固定刀翼和牙轮上能烧结了各种硬度的牙齿,使得混合钻头兼具牙轮钻头和PDC钻头的优点。在实际运用中,混合钻头比普通牙轮钻头更有攻击性和更高钻进效率,比普通PDC钻头更稳定,适用于各种深部复杂地层。但成本相当昂贵。
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