A. 什麼是石油鑽井工具
為了勘探與開采蘊藏在地層深處的石油和天然氣,人們必須利用各種鑽井設備與工具,鑽穿堅硬而復雜的地層,這便是鑽井工作的主要任務。為了滿足我國石油工業飛速發展的需要,必須多打井、快打井、打好井,實現鑽井速度翻番。為此,在充分調動人的積極因素的同時,還必須為鑽井工作者提供先進的、性能良好的鑽井設備與工具,充分利用現代科學技術為石油鑽井工作服務。
鑽井設備及工具包括地面鑽井設備(石油鑽機)以及鑽頭、鑽柱等。
一、石油鑽機1.鑽機的組成現代石油鑽機是一套大型聯合機組。圖5-2所示為旋轉鑽井的基本設備。根據鑽井工藝中鑽進,洗井,起、下鑽具等工序的需要,一套鑽機必須具備下列系統和設備:
圖5-6金剛石鑽頭
1—鋼體;2—胎體;3—金剛石;4—接頭接頭上部有用於連接鑽柱的絲扣。鋼體與接頭之間也用絲扣連接,然後焊死形成一體。鋼體下部與胎體燒結在一起。胎體是固定金剛石的母體,由帶粘結劑的碳化鎢粉製成,中間有水眼,底面有水槽,側面開有排屑槽。
聚晶金剛石切削塊鑽頭是20世紀70年代後期美國鑽井工業的一項重要成就。這種鑽頭的切削塊是用人造金剛石單晶在高溫高壓下聚合而成的聚晶體。鑽進時,聚晶體不斷剝落,新的鋒銳小晶體不斷出露,因而能使切削塊在磨損過程中不斷地「自銳」。其切削刃是鋒利、高耐磨、能夠「自銳」的金剛石切削塊,因此能在低鑽壓下取得高進尺(為牙輪鑽頭的4~6倍)和高鑽速(為牙輪鑽頭的2倍以上)。聚晶金剛石切削塊鑽頭有聚晶金剛石復合片鑽頭(簡稱PDC鑽頭)、熱穩定聚晶金剛石鑽頭(簡稱TSP鑽頭或BDC鑽頭,也稱巴拉斯鑽頭)、馬賽克鑽頭和大復合片PDC鑽頭。
PDC鑽頭切削塊上的聚晶金剛石復合片極薄極硬,比碳化鎢底層的抗磨性高100倍以上。鑽頭工作時,由於碳化鎢比復合片磨損得快,使復合片隨時裸露出保持銳利的刃口。在較低的鑽壓下即可切入岩石,並在扭矩的作用下切削岩石。由於切削塊可以「自銳」,這就使整個鑽進過程中鑽頭以切削方式破碎岩石,從而能實現快速鑽進。PDC鑽頭適用於軟至中硬地層。
巴拉斯鑽頭的切削塊是耐溫1200℃的熱穩定聚晶人造金剛石。熱穩定聚晶金剛石切削塊可製成三角體形、立方體形、圓柱體形和針狀等多種幾何形態。巴拉斯鑽頭以剪切和研磨方式破碎岩石,適合在中硬到硬地層使用,曾經獲得過很好的鑽井指標。四川川東地區的試驗結果表明:用這種鑽頭在某些地層中鑽進,比XHP5型三牙輪鑽頭平均鑽頭進尺提高2~4倍、機械鑽速提高20%~40%、純鑽井成本下降10%~12%。
馬賽克鑽頭既有熱穩定聚晶塊的耐高溫性質,又兼有復合片的切削能力。
目前,天然金剛石鑽頭和大復合片PDC鑽頭在油田使用較多,能獲得滿意的經濟效益。
B. 銑刀與鑽頭有什麼區別
區別一、用途不同
銑刀主要用於在銑床上加工平面、台階、溝槽、成形表面和切斷工件等;
鑽頭是進行石油鑽井工作的重要工具之一,一般用於鑽孔。
區別二、類別不同
銑刀分為尖齒銑刀和鏟齒銑刀;鑽頭分為金剛石鑽頭、牙輪鑽頭與刮刀鑽頭。
銑刀,是用於銑削加工的、具有一個或多個刀齒的旋轉刀具。工作時各刀齒依次間歇地切去工件的餘量。
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 。
(2)石油鑽頭是什麼樣的擴展閱讀:
鑽頭研發歷程:
1969~1975年鄭州三磨所分別生產了幾種不同直徑的JR20SN一2聚晶體,首先用於保徑的孕鑲鑽頭和擴孔器的製造,鑽進礦山7級以下的地層;
在上世紀80年代初期我國自主研發的PDC尚未成功之前,6×6mm聚晶體曾大量用於石油、天然氣鑽井的取芯鑽頭和西瓜皮式的全面鑽進鑽頭;
80年代末一直到現在,PDC製造廠對PDC進行了一系列的改進與創新,使PDC的各項性能得到了很大提高,而各大鑽頭公司隨著能源市場的景氣、原油價格的不斷創新高,他們與石油公司一起積極開發了一系列新型PDC鑽頭,改善了使用效果與擴大了使用領域;
90年代起,從鑽頭水力學角度出發,通過完善鑽井泥漿以控制頁岩中鑽頭泥包現象獲得了成功,使解決鑽進頁岩夾層存在的問題獲得了突破性進展。
C. 鑽頭怎麼分類的
目前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。
(3)石油鑽頭是什麼樣的擴展閱讀:
以所適應地層的差異為根據,可以將金剛石鑽頭分為普通金剛石鑽頭、聚晶金剛石復合片鑽頭兩大類。在這兩大類之中,普通金剛石鑽頭適用於研磨性較高、地質較硬、地質復雜的地層;聚晶金剛石復合片鑽頭能夠被廣泛的應用於硬質地層、軟質地層、軟硬適中的地層,其應用范圍十分廣泛。刀片的不同是這兩種金剛石鑽頭的主要差別所在。
D. 求石油工業中鑽頭的發展歷史與現狀
鑽頭是用以在實體材料上鑽削出通孔或盲孔,並能對已有的孔擴孔的刀具。常用的鑽頭主要有麻花鑽、扁鑽、中心鑽、深孔鑽和套料鑽。擴孔鑽和鍃鑽雖不能在實體材料上鑽孔,但習慣上也將它們歸入鑽頭一類。
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。為了減小鑽孔時導向部分與孔壁間的摩擦,麻花鑽自鑽尖向柄部方向逐漸減小直徑呈倒錐狀。麻花鑽的螺旋角主要影響切削刃上前角的大小、刃瓣強度和排屑性能,通常為25°~32°。螺旋形溝槽可用銑削、磨削、熱軋或熱擠壓等方法加工,鑽頭的前端經刃磨後形成切削部分。標准麻花鑽的切削部分頂角為118,橫刃斜角為40°~60°,後角為8°~20°。由於結構上的原因,前角在外緣處大、向中間逐漸減小,橫刃處為負前角(可達-55°左右),鑽削時起擠壓作用。為了改善麻花鑽的切削性能,可根據被加工材料的性質將切削部分修磨成各種外形(如群鑽)。麻花鑽的柄部形式有直柄和錐柄兩種,加工時前者夾在鑽夾頭中,後者插在機床主軸或尾座的錐孔中。一般麻花鑽用高速鋼製造。鑲焊硬質合金刀片或齒冠的麻花鑽適於加工鑄鐵、淬硬鋼和非金屬材料等,整體硬質合金小麻花鑽用於加工儀表零件和印刷線路板等。
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。
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。
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。
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。
中心鑽供鑽削軸類工件的中心孔用,它實質上是由螺旋角很小的麻花鑽和鍃鑽復合而成,故又稱復合中心鑽。
一種鑽頭,包括一個刀桿(1),刀桿有一個尖端,尖端有兩個位於一個主平面(C-C)上的切削刀片(5、5′),所述切削刀片(5、5′)具有在共同第二平面(E-E)上取向的短的中心切削刀刃。所述刀刃形成一個點狀中心切削刀刃用於進入工件,並且由此將鑽頭對中。在刀桿上,設兩個排屑槽(6、6′),所述排屑槽(6、6′)從尖端延伸到底端。在沿刀桿的任一截面上,排屑槽在管平面上都位於彼此徑向相對的位置,管平面與在管的兩側的兩個刃帶的共同刃帶平面(F-F)成90°延伸,所述刀桿在該平面具有最大的剛性。中心切削刀刃的第二平面(E-E)的取向與刃帶平面或刀桿的底端的主剛性方向(F-F)大約成90°角。
一種在對混凝土等進行的鑽孔作業中,能緩和鑽孔狀態突然改變的情況,使鑽孔作業穩定,即使在產生大粒的切屑時,鑽孔效率也不致降低的鑽頭。
其大致呈輻射狀配置的切刃部,具有至少2個主切刃部、以及在圓周方向上配設於所述主切刃部與主切刃部之間的,至少兩個副切刃部,所述主切刃部具備作為其切刃的主切刃,主切刃內端位於旋轉中心,外端則位於切刃部的旋轉軌跡的外緣;
所述副切刃部具有作為其切刃的副切刃,該副切刃內端位於向外徑側偏離旋轉中心的部位,外端則位於向旋轉中心側偏離切刃部的旋轉軌跡的外緣的位置上。
1.一種鑽頭,具備配置於鑽頭前端的多個切刃部、及設於該切刃部基端一側且於基端部上形成有柄部的軸狀鑽頭主體;
所述切刃部具有由切削麵與後隙面的接合緣向前端側突設而形成的切刃,所述切刃自鑽頭旋轉中心側向外徑側配置成大致輻射狀;
其利用旋轉動作與軸方向的動作的復合動作進行沖擊切削,其特徵在於,所述切刃部具有至少2個主切刃部、以及配設於圓周方向的所述主切刃部與主切刃部之間的,至少2個副切刃部;
所述主切刃部具有作為其切刃的主切刃,所述主切刃內端位於旋轉中心,外端則位於切刃部的旋轉軌跡的外緣,所述副切刃部具有作為其切刃的副切刃,所述副切刃內端位於從旋轉中心向外徑側偏離的部位,外端位於從切刃部的旋轉軌跡的外緣向旋轉中心側偏離的位置。
PDC鑽頭
[1]的簡稱。是石油鑽井行業常用的一種鑽井工具。
PDC產品性能不斷改進
在過去的幾年間,PDC切削齒的質量和類型都發生了巨大的變化。如果將20世紀80年代的齒與當今的齒進行比較的話,差異是相當大的。由於混合工藝與製造工藝的變化,當今的切削齒的質量性能要好得多,使鑽頭的抗沖蝕以及抗沖擊能力都大為提高。
工程師們還對碳化鎢基片與人造金剛石之間的界面進行了優化,以提高切削齒的韌性。層狀金剛石工藝方面的革新也被用於提高產品的抗磨蝕性和熱穩定性。
除了材料和製造工藝方面的發展以外,PDC產品在齒的設計技術和布齒方面也實現了重大的突破。現在,PDC產品已可被用於以前所不能應用的地區,如更硬、磨蝕性更強和多變的地層。這種向新領域中的擴展,對金剛石(固定切削齒)鑽頭和牙輪鑽頭之間的平衡發生了很大的影響。
最初,PDC鑽頭只能被用於軟頁岩地層中,原因是硬的夾層會損壞鑽頭。但由於新技術的出現以及結構的變化,目前PDC鑽頭已能夠用於鑽硬夾層和長段的硬岩地層了。PDC鑽頭正越來越多地為人們所選用,特別是隨著PDC齒質量的不斷提高,這種情況越發凸顯。
由於鑽頭設計和齒的改進,PDC鑽頭的可定向性也隨之提高,這進一步削弱了過去在馬達鑽井中牙輪鑽頭的優勢。目前,PDC鑽頭每天都在許多地層的鑽井應用中排擠掉牙輪鑽頭的市場。
常用機械鑽頭,有直柄麻花鑽(普通型),可以鑽頭:45#鋼,不銹鋼,利用鑽硬度弱一點的材質.合金鑽,可以鑽Cr12鋼,利用鑽硬度較強的材質.利用鑽頭的專業知識,可以讓自己利潤降低.
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。
PDC產品性能不斷改進
在過去的幾年間,PDC切削齒的質量和類型都發生了巨大的變化。如果將20世紀80年代的齒與當今的齒進行比較的話,差異是相當大的。由於混合工藝與製造工藝的變化,當今的切削齒的質量性能要好得多,使鑽頭的抗沖蝕以及抗沖擊能力都大為提高。
工程師們還對碳化鎢基片與人造金剛石之間的界面進行了優化,以提高切削齒的韌性。層狀金剛石工藝方面的革新也被用於提高產品的抗磨蝕性和熱穩定性。
除了材料和製造工藝方面的發展以外,PDC產品在齒的設計技術和布齒方面也實現了重大的突破。現在,PDC產品已可被用於以前所不能應用的地區,如更硬、磨蝕性更強和多變的地層。這種向新領域中的擴展,對金剛石(固定切削齒)鑽頭和牙輪鑽頭之間的平衡發生了很大的影響。
最初,PDC鑽頭只能被用於軟頁岩地層中,原因是硬的夾層會損壞鑽頭。但由於新技術的出現以及結構的變化,目前PDC鑽頭已能夠用於鑽硬夾層和長段的硬岩地層了。PDC鑽頭正越來越多地為人們所選用,特別是隨著PDC齒質量的不斷提高,這種情況越發凸顯。
由於鑽頭設計和齒的改進,PDC鑽頭的可定向性也隨之提高,這進一步削弱了過去在馬達鑽井中牙輪鑽頭的優勢。目前,PDC鑽頭每天都在許多地層的鑽井應用中排擠掉牙輪鑽頭的市場。
E. 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)石油鑽頭是什麼樣的擴展閱讀:
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
F. 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。
G. 石油鑽探用的鑽頭是什麼做的
鋼材呀,其實按照牙輪鑽頭、PDC鑽頭、取芯鑽頭及球磨鑽頭等分類,均是由不同配件鑄造和組裝而成的。