5. 。
天然金刚石钻头:采用天然金刚石用烧结等工艺方法使其与钻头形成一体,再进行热处理制成坚硬耐磨的钻头,适用于特别坚硬地层,但价格高 。图6-1
3.?刮刀钻头图6-1
4.?三牙轮图6-1
5.?PDC钻头
2.?钻铤钻铤位于钻柱最下部,两端分别与钻杆和钻头相连接 。它是由高级合金钢制成,钻铤壁比钻杆壁厚得多,强度大,因此用来承受压力,也可以给钻头加压,以便增加钻井速度 。
3.?钻杆钻杆是钻柱的主要组成部分,主要作用是传递扭矩、输送钻井液、钻进 。其公称尺寸通常以其本体的外径来表示 。
4.?方钻杆方钻杆位于钻柱的最上端,其上部和水龙头相连,下部和钻杆相连接 。
长度一般比钻杆单根长2~3m,根据其截面形状可分为正方形截面和六角形截面两种 。其主要作用是传递扭矩和承受钻柱的重量 。
5.?其他钻井工具其他钻井工具有稳定器、震击器、安全接头、安全截止阀、取岩心钻具、事故打捞工具、吊卡、卡瓦、上卸扣大钳、动力大钳和吊环等 。
金刚石钻头的优选研究8.2.1 钻头试验选择的综合经济效益评价指标钻头使用的综合经济效益评价指标主要有钻速、寿命、综合成本表8.
6. 。表8.6 钻头选择的综合经济效益评价表注:Z为钻头价格,元;Z0为钻头停用或报废后的残留价值如废钻头其他使用、金刚石回收等 。
8.2.2 金刚石钻头的优选方法
1.现场对比试验选择根据目的和需要,选择不同技术参数的钻头在同一矿区或同一地层进行钻头适应性、时效、寿命等指标的对比试验,探讨各钻头参数对钻探成本效益的贡献率,求证合适的钻头性能参数或钻头品种 。
2.统计分析选择通过对钻头历史使用资料进行统计分析,结合地层岩石可钻性合理选择钻头类型,从而更好地用好钻头,达到提高钻速、降低成本的目的 。8.2.3 S75钻头主要性能结构参数的优选成果金刚石钻头的性能结构参数有镶嵌类型、胎体性能、金刚石的质量和粒度、金刚石浓度、水口形状及其数量和大小、底唇形状等 。根据岩石的硬度、研磨性和完整度等岩层性质和其他技术条件,以高效、长寿、低耗、安全为标准,确定不同地层适用的孕镶金刚石钻头主要性能结构参数表8.
7. 。表8.7 S75绳索取心钻头选择表8.2.4 不同工况下钻头方案的确定钻速与寿命在不同情况下对钻探综合效益的贡献率是不同的,通过研究确定了不同工况的钻头方案:
1.采用绳索取心钻进时,应有足够的钻头寿命,以延长提钻间隔,减少提钻次数和提钻时间 。
2.绳索取心钻进在深孔硬岩条件下,钻头方案为:在保证钻头寿命足够长的前提下,提高钻头的机械钻速 。
3.钻速低下时,如钻遇坚硬致密“打滑”地层,应以提高钻速为主 。
4.软硬互层频繁和破碎裂隙性地层,应主要考虑延长钻头寿命 。
8.2.5 研究确定提高钻头寿命的技术对策绳索取心钻进,一个提钻间隔内回次多、进尺长,钻遇多种不同性能岩层的可能性增多,要求钻头具有较广的地层适应性 。主要对策:
1.金刚石采用高强度、不同粒径混镶,增加钻头的适应性 。
2.提高工作层的高度 。
3.加强钻头的内外保径,如:增高内外侧刃高度,内外侧刃采用天然金刚石补强或采用高强度、较粗粒的单晶、聚晶体保径,钢体外焊合金颗粒等 。
4.增加胎体的耐冲击、耐磨性,如:采用无压法加工高压耐冲击钻头胎体,增加钻头的工作扇形面积小水口,斜水口与螺旋水槽等 。8.2.6 制定合理使用金刚石钻头的工作要点要使金刚石钻头实现高效率、长寿命,合理使用也是一个重要因素 。
合理使用钻头要注意以下几个问题:
1.钻头要分组排队使用 。根据设计孔深,按钻头内、外径尺寸,轮换使用:先用外径大、内径小的钻头;后用外径小、内径大的钻头 。每次下入钻头与前一回次钻头直径差要小,当钻进8~9级岩石时,不大于0.1mm;当钻进10~12级岩石时,不大于0.05mm 。
2.选择好扩孔器,做好钻头与扩孔器及卡簧间配合 。
金刚石扩孔器具有修正孔壁,保持钻孔直径符合设计要求,从而减少新钻头下入孔内的扫孔工作量;保持孔内钻具在高转速条件下的工作稳定性 。为减轻钻头负担,延长钻头寿命,选择好扩孔器至关重要 。钻头与扩孔器及卡簧间要合理配合,要求如下:①扩孔器的外径应比钻头外径大0.3~0.5mm,岩层坚硬时应采用下限数值 。②卡簧的自由内径应比钻头内径小0.3~0.5mm 。
卡簧应在上一回次岩心上测试,以不脱落、不卡死为宜 。
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