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石油井鑽頭是什麼

發布時間: 2024-07-04 08:45:59

1. 石油鑽頭的介紹

石油鑽頭是石油鑽井的重要工具,是在開採石油時用於鑽取石油的,其工作性能的好壞將直接影響鑽井質量、鑽井效率和鑽井成本。

2. 鑽井用的鑽頭有哪些分類

水磨鑽主要由水磨鑽機、水磨鑽筒和專用水泵三部分組成。一般一個水磨鑽機配備3-5水磨鑽筒,一個水磨鑽筒上有7個刀頭。水磨鑽筒外徑為16公分,內徑為14公分,壁厚度為1公分,高度為62公分,一個循環可鑽60公分。

在鑽井過程中鑽頭是破碎岩石的主要工具,井眼是由鑽頭破碎岩石而形成的。一個井眼形成得好壞,所用時間的長短,除與所鑽地層岩石的特性和鑽頭本身的性能有關外,更與鑽頭和地層之間的相互匹配程度有關。鑽頭的合理選型對提高鑽進速度、降低鑽井綜合成本起著重要作用。

在選用鑽井工藝方面起著非常重要的作用,特別是對鑽井質量、鑽探速度、鑽井成本方面產生著巨大的影響,PDC鑽頭是當今石油和天然氣勘探開發行業廣泛使用的一種破岩工具,它有效地提高了機械鑽具,縮短了鑽井周期。

石油鑽井

鑽頭是鑽井設備的主要組成部分,其主要作用是破粹岩石、形成井眼。旋轉鑽頭是目前石油行業普遍使用的鑽頭,在機械的帶動下旋轉鑽頭會產生旋轉,從而帶動整個鑽頭產生向心運動,並通過侵削、研磨使岩石發生裂痕並破碎,起到向下鑽探的作用。

鑽頭是主要的鑽井設備之一,根據工作環境、地域環境的不同,鑽頭的規格、形狀也應當有所不同,在進行石油鑽井工作時,應當以具體需要、具體設計方案為根據,合理地、科學地選擇鑽頭。

在具體的鑽井工作中科學選擇鑽頭、合理確定鑽井液,從而提高石油鑽井的工作效率、工作質量,才能使石油鑽井更好地發揮自身的價值,為促進石油事業的發展作出一定的貢獻。




3. 鑽進工具是什麼

鑽進工具包括鑽頭、鑽柱等鑽進工具,是破碎岩石的主要工具。

一、鑽頭

鑽頭質量的優劣及其與岩性和其他鑽井工藝是否適應,將直接影響鑽井速度、鑽井質量和鑽井成本。

(一)鑽頭破碎岩石的工作原理

鑽頭破碎岩石的工作原理與方式告圓擾有三種:

(1)切削:利用軸向壓力使破碎工具吃入岩石,鑽頭旋轉擠壓破碎岩石並進行切削,其方式類似於金屬切削。

(2)沖壓:利用軸向載荷使岩石在沖擊和擠壓作用下破碎。

(3)研磨:利用抗磨性高的材料,在一定壓力和適當的轉速下,對岩石進行研磨破碎。

上述三種方式中,鑽頭對岩石的作用形式主要是壓擠和切削。實際上鑽頭在井內破碎岩石鑽進時,這三種破岩方式兼有,只是根據岩石的強度和鑽頭類型以某種破碎方式為主而已。塑性岩石一般強度較小,鑽頭以切削破碎為主;塑脆性和脆性岩石一般強度較高,以沖擊和壓擠破碎為主;對強度和硬度都很大的岩石,則以研磨破碎為主。

(二)鑽頭的類型

目前常用的鑽頭按其破碎岩石的方式和作用原理分為刮刀鑽頭(切削型)、牙輪鑽頭(沖壓型)及研磨型鑽頭(金剛石鑽頭)三大類,見圖4-2。其中牙輪鑽頭使用較多,而刮刀鑽頭使用量最小。鑽頭尺寸以其鑽出的井眼內徑為公稱尺寸,國際上已形成基本統一的系列。常見鑽頭尺寸為26in,20in,

圖4-6四方形方鑽桿結構示意圖

方鑽桿旋轉時,上端始終處於轉盤面以上,下部則處在轉盤面以下。方鑽桿上端至水龍頭連接部位的螺紋均為左旋螺紋(反扣),以防止方鑽桿轉動時松動。方鑽桿下端至鑽頭的所有連接螺紋均為右旋螺紋(正扣),在方鑽桿帶動鑽柱旋轉時,螺紋越上越緊。為減輕方鑽桿下部接頭螺紋(經常拆卸部位)的磨損,常在該部位裝一保護接頭。

(三)鑽具的組合

鑽具的合理組合是確保優質快速鑽井的重要條件。鑽具尺寸的選擇,首先取決於鑽頭尺寸和鑽機的提升能力,還要考慮井身結構及防斜措施。通常鑽具組合考慮的原則是:在可能條件下選用大尺寸方鑽桿;在鑽機提升能力及鑽桿下入深度允許的條件下選用大尺寸的鑽桿;鑽鋌長度根據鑽壓及防斜措施來選擇,一般情況下鑽鋌總重量應大於最大鑽壓的20%~30%,以保證鑽桿在不受壓條件下正常工作。

常見的鑽具組合有:正常鑽進時,「鑽頭+鑽鋌+鑽桿+方鑽桿+水龍頭」;用渦輪(螺桿)鑽具鑽井時,「鑽頭+渦輪(螺桿)鑽具+鑽鋌+鑽桿+方鑽桿+水龍頭」。

4. 常用鑽頭有哪幾種類型

常用鑽頭有麻花鑽、扁鑽、深孔鑽、擴孔鑽、鍃鑽等等幾種類型。

1、麻花鑽:麻花鑽是應用最廣的孔加工刀具。通常直徑范圍為0.25~80毫米。它主要由工作部分和柄部構成。工作部分有兩條螺旋形的溝槽,形似麻花,因而得名。

2、扁鑽:扁鑽的切削部分為鏟形,結構簡單,製造成本低,切削液輕易導入孔中,但切削和排屑性能較差。扁鑽的結構有整體式和裝配式兩種。整體式主要用於鑽削直徑0.03~0.5毫米的微孔。裝配式扁鑽刀片可換,可採用內冷卻,主要用於鑽削直徑25~500毫米的大孔。

3、深孔鑽:深孔鑽通常是指加工孔深與孔徑之比大於6的孔的刀具。常用的有槍鑽、BTA深孔鑽、噴射鑽、DF深孔鑽等。套料鑽也常用於深孔加工。

4、擴孔鑽:擴孔鑽有3~4個刀齒,其剛性比麻花鑽好,用於擴大已有的孔並提高加工精度和光潔度。

5、鍃鑽:鍃鑽有較多的刀齒,以成形法將孔端加工成所需的外形,用於加工各種沉頭螺釘的沉頭孔,或削平孔的外端面。

(4)石油井鑽頭是什麼擴展閱讀:

印製板鑽孔用鑽頭一般都採用硬質合金,因為環氧玻璃布復銅箔板對刀具的磨損特別快。所謂硬質合金是以碳化鎢粉末為基體,以鈷粉作粘結劑經加壓、燒結而成。通常含碳化鎢94%,含鈷6%。由於其硬度很高,非常耐磨,有一定強度,適於高速切削。

但韌性差,非常脆,為了改善硬質合金的性能,有的採用在碳化基體上化學汽相沉積一層5~7微米的特硬碳化鈦(TIC)或氮化鈦(TIN),使其具有更高的硬度。有的用離子注入技術,將鈦、氮、和碳注入其基體一定的深度,不但提高了硬度和強度而且在鑽頭重磨時這些注入成份還能內遷。還有的用物理方法在鑽頭頂部生成一層金剛石膜,極大的提高了鑽頭的硬度與耐磨性。

硬質合金的硬度與強度,不僅和碳化鎢與鈷的配比有關,也與粉末的顆粒有關。超微細顆粒的硬質合金鑽頭,其碳化鎢相晶粒的平均尺寸在1微米以下。這種鑽頭,不僅硬度高而且抗壓和抗彎強度都提高了。

為了節省成本現在許多鑽頭採用焊接柄結構,原來的鑽頭為整體都是硬質合金,現在後部的鑽柄採用了不銹鋼,成本大大下降但是由於採用不同的材質其動態的同心度不及整體硬質合金鑽頭,特別在小直徑方面。

鑽頭維護保養

1、在鑽削鋼件時,請保證充分的冷卻量並使用金屬切削液。

2、良好的鑽桿鋼性與導軌間隙能提高鑽孔的精度及鑽頭的壽命。

3、請確保磁座與工件之間的平整與清潔。

4、鑽薄板時,要將工件加固,鑽大型工件時,請保證工件的穩固 。

5、在鑽孔開始與結束時,進給量應降低1/3 。

6、對鑽削時出現大量細小粉末的材料,如鑄鐵、鑄銅等,可以不使用冷卻液,而採用壓縮空氣幫排屑。

7、請及時清除纏繞在鑽體上的鐵屑,以保證排屑順暢。

5. 常用鑽頭有那幾種類型

常用的鑽頭,大概分為軋制麻花鑽,全磨製鑽,又分為直柄鑽、錐柄鑽、1/2等柄鑽、雙頭鑽、單頭短鑽、中心鑽、六角柄鑽頭、電錘鑽、沖擊鑽等,材質又可以大致分為,4241#、4341#、9341#、6542#、M35、M42、合金等。

石油行業使用的鑽頭有很多種類,以不同的鑽進方式為根據對鑽頭進行分類,可以將其分為金剛石鑽頭、牙輪鑽頭與刮刀鑽頭,這三種鑽頭是最基本的鑽頭形式。

在這三種鑽頭中,在石油鑽探工作中應用最為普遍、最為廣泛的一種是牙輪鑽頭,其應用程度也比較深。將這三種鑽頭進行對比,使用范圍最小的一種鑽頭是刮刀鑽頭。本文主要介紹的是金剛石鑽頭與牙輪鑽頭。

(5)石油井鑽頭是什麼擴展閱讀:

鑽頭是鑽井設備的主要組成部分,其主要作用是破粹岩石、形成井眼。旋轉鑽頭是目前石油行業普遍使用的鑽頭,在機械的帶動下旋轉鑽頭會產生旋轉,從而帶動整個鑽頭產生向心運動,並通過侵削、研磨使岩石發生裂痕並破碎,起到向下鑽探的作用。

鑽頭是主要的鑽井設備之一,根據工作環境、地域環境的不同,鑽頭的規格、形狀也應當有所不同,在進行石油鑽井工作時,應當以具體需要、具體設計方案為根據,合理地、科學地選擇鑽頭 。

在具體的鑽井工作中科學選擇鑽頭、合理確定鑽井液,從而提高石油鑽井的工作效率、工作質量,才能使石油鑽井更好地發揮自身的價值,為促進石油事業的發展作出一定的貢獻。

金剛石需要高度注意的有以下幾個方面:

第一,金剛石鑽頭的價格比較高,因此在使用時應小心操作,降低損壞程度;

第二,金剛石鑽頭在熱穩定性方面具有一定的缺陷,因此在使用時要保證鑽頭的冷卻性能、清洗情況;

第三,其質地比較脆,因此金剛石鑽頭的抗沖擊性能會比較差,應該嚴格按照金剛石鑽頭的相關規程來進行嚴格的、規范的操作

在選擇牙輪鑽頭當做石油鑽井工具時,需要按照鑽井設備的實際情況、地層的實際條件以及相鄰油井的地質資料、地層資料來進行牙輪鑽頭的選型。在進行選擇時,需要考慮的問題主要有以下幾點:

首先,應考慮鑽井地層中的軟硬交錯情況是否存在;其次,應考慮在石油鑽井工作中是否需要防斜鑽進、曲線作業;

再次,應考慮同一油井中的不同鑽進井段的實際深淺情況;

最後,應考慮鑽井地質、地層的可研磨性以及軟硬程度

6. 什麼是PDC鑽頭

PDC鑽頭是地質鑽探行業常用的一種鑽井工具。
PDC鑽頭英文:Polycrystalline Diamond Compact bit
聚晶金剛石復合片鑽頭的簡稱。是石油鑽井行業常用的一種鑽井工具。
復合片外形是圓形被鑲焊在圓柱的切削具上,將切削具鑲裝在鑽頭體上,成為PDC鑽頭。PDC鑽頭遠比天然金剛石鑽頭成本低,但是只適用於軟到中硬地層。PDC鑽頭在20世紀70年代初製造和使用成功以後,得到迅速發展,它可用較低鑽壓和較高轉速,鑽頭進尺高,單位進尺成本低。中國某些油田利用金剛石聚晶復合片鑲焊在刮刀上,也獲得了良好的效果。