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石油钻头是什么样的

发布时间: 2024-08-28 09:23:00

A. 什么是石油钻井工具

为了勘探与开采蕴藏在地层深处的石油和天然气,人们必须利用各种钻井设备与工具,钻穿坚硬而复杂的地层,这便是钻井工作的主要任务。为了满足我国石油工业飞速发展的需要,必须多打井、快打井、打好井,实现钻井速度翻番。为此,在充分调动人的积极因素的同时,还必须为钻井工作者提供先进的、性能良好的钻井设备与工具,充分利用现代科学技术为石油钻井工作服务。

钻井设备及工具包括地面钻井设备(石油钻机)以及钻头、钻柱等。

一、石油钻机1.钻机的组成现代石油钻机是一套大型联合机组。图5-2所示为旋转钻井的基本设备。根据钻井工艺中钻进,洗井,起、下钻具等工序的需要,一套钻机必须具备下列系统和设备:

图5-6金刚石钻头

1—钢体;2—胎体;3—金刚石;4—接头接头上部有用于连接钻柱的丝扣。钢体与接头之间也用丝扣连接,然后焊死形成一体。钢体下部与胎体烧结在一起。胎体是固定金刚石的母体,由带粘结剂的碳化钨粉制成,中间有水眼,底面有水槽,侧面开有排屑槽。

聚晶金刚石切削块钻头是20世纪70年代后期美国钻井工业的一项重要成就。这种钻头的切削块是用人造金刚石单晶在高温高压下聚合而成的聚晶体。钻进时,聚晶体不断剥落,新的锋锐小晶体不断出露,因而能使切削块在磨损过程中不断地“自锐”。其切削刃是锋利、高耐磨、能够“自锐”的金刚石切削块,因此能在低钻压下取得高进尺(为牙轮钻头的4~6倍)和高钻速(为牙轮钻头的2倍以上)。聚晶金刚石切削块钻头有聚晶金刚石复合片钻头(简称PDC钻头)、热稳定聚晶金刚石钻头(简称TSP钻头或BDC钻头,也称巴拉斯钻头)、马赛克钻头和大复合片PDC钻头。

PDC钻头切削块上的聚晶金刚石复合片极薄极硬,比碳化钨底层的抗磨性高100倍以上。钻头工作时,由于碳化钨比复合片磨损得快,使复合片随时裸露出保持锐利的刃口。在较低的钻压下即可切入岩石,并在扭矩的作用下切削岩石。由于切削块可以“自锐”,这就使整个钻进过程中钻头以切削方式破碎岩石,从而能实现快速钻进。PDC钻头适用于软至中硬地层。

巴拉斯钻头的切削块是耐温1200℃的热稳定聚晶人造金刚石。热稳定聚晶金刚石切削块可制成三角体形、立方体形、圆柱体形和针状等多种几何形态。巴拉斯钻头以剪切和研磨方式破碎岩石,适合在中硬到硬地层使用,曾经获得过很好的钻井指标。四川川东地区的试验结果表明:用这种钻头在某些地层中钻进,比XHP5型三牙轮钻头平均钻头进尺提高2~4倍、机械钻速提高20%~40%、纯钻井成本下降10%~12%。

马赛克钻头既有热稳定聚晶块的耐高温性质,又兼有复合片的切削能力。

目前,天然金刚石钻头和大复合片PDC钻头在油田使用较多,能获得满意的经济效益。

B. 铣刀与钻头有什么区别

区别一、用途不同

铣刀主要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等;

钻头是进行石油钻井工作的重要工具之一,一般用于钻孔。

区别二、类别不同

铣刀分为尖齿铣刀和铲齿铣刀;钻头分为金刚石钻头、牙轮钻头与刮刀钻头。

铣刀,是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具。工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量。

在钻井过程中钻头是破碎岩石的主要工具,井眼是由钻头破碎岩石而形成的。一个井眼形成得好坏,所用时间的长短,除与所钻地层岩石的特性和钻头本身的性能有关外,更与钻头和地层之间的相互匹配程度有关 。

(2)石油钻头是什么样的扩展阅读:

钻头研发历程:

1969~1975年郑州三磨所分别生产了几种不同直径的JR20SN一2聚晶体,首先用于保径的孕镶钻头和扩孔器的制造,钻进矿山7级以下的地层;

在上世纪80年代初期我国自主研发的PDC尚未成功之前,6×6mm聚晶体曾大量用于石油、天然气钻井的取芯钻头和西瓜皮式的全面钻进钻头;

80年代末一直到现在,PDC制造厂对PDC进行了一系列的改进与创新,使PDC的各项性能得到了很大提高,而各大钻头公司随着能源市场的景气、原油价格的不断创新高,他们与石油公司一起积极开发了一系列新型PDC钻头,改善了使用效果与扩大了使用领域;

90年代起,从钻头水力学角度出发,通过完善钻井泥浆以控制页岩中钻头泥包现象获得了成功,使解决钻进页岩夹层存在的问题获得了突破性进展。

C. 钻头怎么分类的

目前石油行业使用的钻头有很多种类,以不同的钻进方式为根据对钻头进行分类,可以将其分为金刚石钻头、牙轮钻头与刮刀钻头,这三种钻头是最基本的钻头形式。在这三种钻头中,在石油钻探工作中应用最为普遍、最为广泛的一种是牙轮钻头,其应用程度也比较深。将这三种钻头进行对比,使用范围最小的一种钻头是刮刀钻头。

(3)石油钻头是什么样的扩展阅读:

以所适应地层的差异为根据,可以将金刚石钻头分为普通金刚石钻头、聚晶金刚石复合片钻头两大类。在这两大类之中,普通金刚石钻头适用于研磨性较高、地质较硬、地质复杂的地层;聚晶金刚石复合片钻头能够被广泛的应用于硬质地层、软质地层、软硬适中的地层,其应用范围十分广泛。刀片的不同是这两种金刚石钻头的主要差别所在。

D. 求石油工业中钻头的发展历史与现状

钻头是用以在实体材料上钻削出通孔或盲孔,并能对已有的孔扩孔的刀具。常用的钻头主要有麻花钻、扁钻、中心钻、深孔钻和套料钻。扩孔钻和锪钻虽不能在实体材料上钻孔,但习惯上也将它们归入钻头一类。
麻花钻是应用最广的孔加工刀具。通常直径范围为0.25~80毫米。它主要由工作部分和柄部构成。工作部分有两条螺旋形的沟槽,形似麻花,因而得名。为了减小钻孔时导向部分与孔壁间的摩擦,麻花钻自钻尖向柄部方向逐渐减小直径呈倒锥状。麻花钻的螺旋角主要影响切削刃上前角的大小、刃瓣强度和排屑性能,通常为25°~32°。螺旋形沟槽可用铣削、磨削、热轧或热挤压等方法加工,钻头的前端经刃磨后形成切削部分。标准麻花钻的切削部分顶角为118,横刃斜角为40°~60°,后角为8°~20°。由于结构上的原因,前角在外缘处大、向中间逐渐减小,横刃处为负前角(可达-55°左右),钻削时起挤压作用。为了改善麻花钻的切削性能,可根据被加工材料的性质将切削部分修磨成各种外形(如群钻)。麻花钻的柄部形式有直柄和锥柄两种,加工时前者夹在钻夹头中,后者插在机床主轴或尾座的锥孔中。一般麻花钻用高速钢制造。镶焊硬质合金刀片或齿冠的麻花钻适于加工铸铁、淬硬钢和非金属材料等,整体硬质合金小麻花钻用于加工仪表零件和印刷线路板等。
扁钻的切削部分为铲形,结构简单,制造成本低,切削液轻易导入孔中,但切削和排屑性能较差。扁钻的结构有整体式和装配式两种。整体式主要用于钻削直径0.03~0.5毫米的微孔。装配式扁钻刀片可换,可采用内冷却,主要用于钻削直径25~500毫米的大孔。
深孔钻通常是指加工孔深与孔径之比大于 6的孔的刀具。常用的有枪钻、BTA深孔钻、 喷射钻、DF深孔钻等。套料钻也常用于深孔加工。
扩孔钻有3~4个刀齿,其刚性比麻花钻好,用于扩大已有的孔并提高加工精度和光洁度。
锪钻有较多的刀齿,以成形法将孔端加工成所需的外形,用于加工各种沉头螺钉的沉头孔,或削平孔的外端面。
中心钻供钻削轴类工件的中心孔用,它实质上是由螺旋角很小的麻花钻和锪钻复合而成,故又称复合中心钻。
一种钻头,包括一个刀杆(1),刀杆有一个尖端,尖端有两个位于一个主平面(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。所述刀刃形成一个点状中心切削刀刃用于进入工件,并且由此将钻头对中。在刀杆上,设两个排屑槽(6、6′),所述排屑槽(6、6′)从尖端延伸到底端。在沿刀杆的任一截面上,排屑槽在管平面上都位于彼此径向相对的位置,管平面与在管的两侧的两个刃带的共同刃带平面(F-F)成90°延伸,所述刀杆在该平面具有最大的刚性。中心切削刀刃的第二平面(E-E)的取向与刃带平面或刀杆的底端的主刚性方向(F-F)大约成90°角。
一种在对混凝土等进行的钻孔作业中,能缓和钻孔状态突然改变的情况,使钻孔作业稳定,即使在产生大粒的切屑时,钻孔效率也不致降低的钻头。
其大致呈辐射状配置的切刃部,具有至少2个主切刃部、以及在圆周方向上配设于所述主切刃部与主切刃部之间的,至少两个副切刃部,所述主切刃部具备作为其切刃的主切刃,主切刃内端位于旋转中心,外端则位于切刃部的旋转轨迹的外缘;
所述副切刃部具有作为其切刃的副切刃,该副切刃内端位于向外径侧偏离旋转中心的部位,外端则位于向旋转中心侧偏离切刃部的旋转轨迹的外缘的位置上。
1.一种钻头,具备配置于钻头前端的多个切刃部、及设于该切刃部基端一侧且于基端部上形成有柄部的轴状钻头主体;
所述切刃部具有由切削面与后隙面的接合缘向前端侧突设而形成的切刃,所述切刃自钻头旋转中心侧向外径侧配置成大致辐射状;
其利用旋转动作与轴方向的动作的复合动作进行冲击切削,其特征在于,所述切刃部具有至少2个主切刃部、以及配设于圆周方向的所述主切刃部与主切刃部之间的,至少2个副切刃部;
所述主切刃部具有作为其切刃的主切刃,所述主切刃内端位于旋转中心,外端则位于切刃部的旋转轨迹的外缘,所述副切刃部具有作为其切刃的副切刃,所述副切刃内端位于从旋转中心向外径侧偏离的部位,外端位于从切刃部的旋转轨迹的外缘向旋转中心侧偏离的位置。

PDC钻头

[1]的简称。是石油钻井行业常用的一种钻井工具。
PDC产品性能不断改进
在过去的几年间,PDC切削齿的质量和类型都发生了巨大的变化。如果将20世纪80年代的齿与当今的齿进行比较的话,差异是相当大的。由于混合工艺与制造工艺的变化,当今的切削齿的质量性能要好得多,使钻头的抗冲蚀以及抗冲击能力都大为提高。
工程师们还对碳化钨基片与人造金刚石之间的界面进行了优化,以提高切削齿的韧性。层状金刚石工艺方面的革新也被用于提高产品的抗磨蚀性和热稳定性。
除了材料和制造工艺方面的发展以外,PDC产品在齿的设计技术和布齿方面也实现了重大的突破。现在,PDC产品已可被用于以前所不能应用的地区,如更硬、磨蚀性更强和多变的地层。这种向新领域中的扩展,对金刚石(固定切削齿)钻头和牙轮钻头之间的平衡发生了很大的影响。
最初,PDC钻头只能被用于软页岩地层中,原因是硬的夹层会损坏钻头。但由于新技术的出现以及结构的变化,目前PDC钻头已能够用于钻硬夹层和长段的硬岩地层了。PDC钻头正越来越多地为人们所选用,特别是随着PDC齿质量的不断提高,这种情况越发凸显。
由于钻头设计和齿的改进,PDC钻头的可定向性也随之提高,这进一步削弱了过去在马达钻井中牙轮钻头的优势。目前,PDC钻头每天都在许多地层的钻井应用中排挤掉牙轮钻头的市场。
常用机械钻头,有直柄麻花钻(普通型),可以钻头:45#钢,不锈钢,利用钻硬度弱一点的材质.合金钻,可以钻Cr12钢,利用钻硬度较强的材质.利用钻头的专业知识,可以让自己利润降低.
聚晶金刚石复合片钻头的简称。是石油钻井行业常用的一种钻井工具。
PDC产品性能不断改进
在过去的几年间,PDC切削齿的质量和类型都发生了巨大的变化。如果将20世纪80年代的齿与当今的齿进行比较的话,差异是相当大的。由于混合工艺与制造工艺的变化,当今的切削齿的质量性能要好得多,使钻头的抗冲蚀以及抗冲击能力都大为提高。
工程师们还对碳化钨基片与人造金刚石之间的界面进行了优化,以提高切削齿的韧性。层状金刚石工艺方面的革新也被用于提高产品的抗磨蚀性和热稳定性。
除了材料和制造工艺方面的发展以外,PDC产品在齿的设计技术和布齿方面也实现了重大的突破。现在,PDC产品已可被用于以前所不能应用的地区,如更硬、磨蚀性更强和多变的地层。这种向新领域中的扩展,对金刚石(固定切削齿)钻头和牙轮钻头之间的平衡发生了很大的影响。
最初,PDC钻头只能被用于软页岩地层中,原因是硬的夹层会损坏钻头。但由于新技术的出现以及结构的变化,目前PDC钻头已能够用于钻硬夹层和长段的硬岩地层了。PDC钻头正越来越多地为人们所选用,特别是随着PDC齿质量的不断提高,这种情况越发凸显。
由于钻头设计和齿的改进,PDC钻头的可定向性也随之提高,这进一步削弱了过去在马达钻井中牙轮钻头的优势。目前,PDC钻头每天都在许多地层的钻井应用中排挤掉牙轮钻头的市场。

E. 常用钻头有那几种类型

常用的钻头,大概分为轧制麻花钻,全磨制钻,又分为直柄钻、锥柄钻、1/2等柄钻、双头钻、单头短钻、中心钻、六角柄钻头、电锤钻、冲击钻等,材质又可以大致分为,4241#、4341#、9341#、6542#、M35、M42、合金等。

石油行业使用的钻头有很多种类,以不同的钻进方式为根据对钻头进行分类,可以将其分为金刚石钻头、牙轮钻头与刮刀钻头,这三种钻头是最基本的钻头形式。

在这三种钻头中,在石油钻探工作中应用最为普遍、最为广泛的一种是牙轮钻头,其应用程度也比较深。将这三种钻头进行对比,使用范围最小的一种钻头是刮刀钻头。本文主要介绍的是金刚石钻头与牙轮钻头。

(5)石油钻头是什么样的扩展阅读:

钻头是钻井设备的主要组成部分,其主要作用是破粹岩石、形成井眼。旋转钻头是目前石油行业普遍使用的钻头,在机械的带动下旋转钻头会产生旋转,从而带动整个钻头产生向心运动,并通过侵削、研磨使岩石发生裂痕并破碎,起到向下钻探的作用。

钻头是主要的钻井设备之一,根据工作环境、地域环境的不同,钻头的规格、形状也应当有所不同,在进行石油钻井工作时,应当以具体需要、具体设计方案为根据,合理地、科学地选择钻头 。

在具体的钻井工作中科学选择钻头、合理确定钻井液,从而提高石油钻井的工作效率、工作质量,才能使石油钻井更好地发挥自身的价值,为促进石油事业的发展作出一定的贡献。

金刚石需要高度注意的有以下几个方面:

第一,金刚石钻头的价格比较高,因此在使用时应小心操作,降低损坏程度;

第二,金刚石钻头在热稳定性方面具有一定的缺陷,因此在使用时要保证钻头的冷却性能、清洗情况;

第三,其质地比较脆,因此金刚石钻头的抗冲击性能会比较差,应该严格按照金刚石钻头的相关规程来进行严格的、规范的操作

在选择牙轮钻头当做石油钻井工具时,需要按照钻井设备的实际情况、地层的实际条件以及相邻油井的地质资料、地层资料来进行牙轮钻头的选型。在进行选择时,需要考虑的问题主要有以下几点:

首先,应考虑钻井地层中的软硬交错情况是否存在;其次,应考虑在石油钻井工作中是否需要防斜钻进、曲线作业;

再次,应考虑同一油井中的不同钻进井段的实际深浅情况;

最后,应考虑钻井地质、地层的可研磨性以及软硬程度

F. 钻井用的钻头有哪些分类

水磨钻主要由水磨钻机、水磨钻筒和专用水泵三部分组成。一般一个水磨钻机配备3-5水磨钻筒,一个水磨钻筒上有7个刀头。水磨钻筒外径为16公分,内径为14公分,壁厚度为1公分,高度为62公分,一个循环可钻60公分。

在钻井过程中钻头是破碎岩石的主要工具,井眼是由钻头破碎岩石而形成的。一个井眼形成得好坏,所用时间的长短,除与所钻地层岩石的特性和钻头本身的性能有关外,更与钻头和地层之间的相互匹配程度有关。钻头的合理选型对提高钻进速度、降低钻井综合成本起着重要作用。

在选用钻井工艺方面起着非常重要的作用,特别是对钻井质量、钻探速度、钻井成本方面产生着巨大的影响,PDC钻头是当今石油和天然气勘探开发行业广泛使用的一种破岩工具,它有效地提高了机械钻具,缩短了钻井周期。

石油钻井

钻头是钻井设备的主要组成部分,其主要作用是破粹岩石、形成井眼。旋转钻头是目前石油行业普遍使用的钻头,在机械的带动下旋转钻头会产生旋转,从而带动整个钻头产生向心运动,并通过侵削、研磨使岩石发生裂痕并破碎,起到向下钻探的作用。

钻头是主要的钻井设备之一,根据工作环境、地域环境的不同,钻头的规格、形状也应当有所不同,在进行石油钻井工作时,应当以具体需要、具体设计方案为根据,合理地、科学地选择钻头。

在具体的钻井工作中科学选择钻头、合理确定钻井液,从而提高石油钻井的工作效率、工作质量,才能使石油钻井更好地发挥自身的价值,为促进石油事业的发展作出一定的贡献。




G. 石油钻探用的钻头是什么做的

钢材呀,其实按照牙轮钻头、PDC钻头、取芯钻头及球磨钻头等分类,均是由不同配件铸造和组装而成的。