破碎地下巖石的鉆頭
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[時間:2009-11-11 全球石油網 關注度:0]
摘要: 在石油鉆井中,廣泛應用的鉆頭是刮刀鉆頭、牙輪鉆頭和金剛石鉆頭(又稱PDC鉆頭)。
刮刀鉆頭是旋轉鉆井中最早使用的一種鉆頭。刮刀鉆頭結構簡單、制造方便,如果設計使用得當,在軟地層中一般可獲得較快的速度和較多的進尺。我國在刮刀鉆...
在石油鉆井中,廣泛應用的鉆頭是刮刀鉆頭、牙輪鉆頭和金剛石鉆頭(又稱PDC鉆頭)。
刮刀鉆頭是旋轉鉆井中最早使用的一種鉆頭。刮刀鉆頭結構簡單、制造方便,如果設計使用得當,在軟地層中一般可獲得較快的速度和較多的進尺。我國在刮刀鉆頭的研制和使用上曾經取得過舉世矚目的好成績,并多次實現一只金剛石刮刀鉆頭鉆一口3000米左右中深井的記錄。由于刮刀鉆頭的承載面積大、鉆進過程中易發生蹩鉆和井斜,故目前該型鉆頭的用量越來越少,已逐步被牙輪鉆頭和金剛石鉆頭所代替。
石油鉆井中應用最多的還是牙輪鉆頭。牙輪鉆頭在旋轉時具有沖擊、壓碎和剪切破碎地層巖石的作用,所以,牙輪鉆頭能夠適應軟、中、硬的各種地層。特別是在噴射式牙輪鉆頭和長噴嘴牙輪鉆頭出現后,牙輪鉆頭的鉆井速度大大提高,是牙輪鉆頭發展史上的一次重大革命。
金剛石復合片用做切削刃的鉆頭稱為金剛石鉆頭。該鉆頭屬一體式鉆頭,整個鉆頭沒有活動的零部件,結構比較簡單,具有高強度、高耐磨和抗沖擊的能力,是20世紀80年代世界鉆井三大新技術之一。現場使用證明,金剛石鉆頭在軟中硬地層中鉆進時,有速度快、進尺多、壽命長、工作平穩、井下事故少、井身質量好等優點。
鉆頭質量的好壞、鉆頭類型與地層巖性是否適應,對加快鉆井速度和提高單只鉆頭進尺起著重要的作用。鉆一口油氣井一般要使用不同尺寸的多只鉆頭,在鉆上部地層時要使用直徑較大的鉆頭,因鉆頭鉆進的地層較軟,單只鉆頭進尺多、使用的時間短,一個鉆頭一般可重復使用幾口井;而在鉆下部地層時要使用直徑較小的鉆頭,因地層硬、單只鉆頭的進尺少,一般要使用多只鉆頭。