第三章钻进工艺ppt课件.ppt

《第三章钻进工艺ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、现在的钻井方法，主要是用机械方法破碎岩石，即：破碎岩石的工具就称为钻头。钻头是破碎岩石形成井眼的主要工具，它直接影响着钻井速度，钻井质量和钻井成本。如果能用少量钻头迅速钻完一口井，那将会使整个钻进过程中，起下钻次数减少、建井速度加快、钻井成本降低。因此，选择破碎效率高、坚固耐用的钻头，以及使用好钻头，就具有特别重要的意义。第三节　钻　头第三章钻进工艺一、钻头类型1、刮刀钻头刮刀钻头结构简单，制造方便。组成：刀翼（平底、正或反阶梯形等）、水眼（喷咀）刀翼－35CrMO合金钢提高耐磨性—在刀翼上焊接硬质合金（碳化钨）粉或片。第三节　钻　头第三章钻进工艺适用于松软一软的地层，例如在泥岩、页岩

2、和泥质胶结的砂岩等地层，可以取得很高的机械钻速和钻头进尺。但是在硬而研磨性高的地层中钻进，刀片吃入困难，钻头磨损快，机械钻速低，有时还出现蹩跳现象，对钻具和设备寿命有一定影响。参数配合：增加转速，适当钻压，提高排量。第三节　钻　头第三章钻进工艺破岩特点：刀翼和井底的接触面积大，比压低。2、牙轮钻头（有活动元件，有公转与自转运动）牙轮钻头是石油钻井中使用最广泛的钻头。特点：旋转时具有冲击、压碎和剪切破碎岩石的作用；牙齿与井底的接触面积小，比压高；工作扭矩小。使用范围：牙轮钻头能适用于多种性质的岩石第三节　钻　头第三章钻进工艺三牙轮钻头结构：牙轮（带牙齿的锥体－破岩）轴承密封牙齿本体牙爪（

3、巴掌）—下带牙轮轴喷咀（水眼）接头第三节　钻　头第三章钻进工艺铣齿钻头硬质合金牙轮钻头的轴承结构：三副承受径向载荷的轴承滚柱－滚珠－滑动滚柱－滚珠－滚柱轴承的储油润滑和密封工作条件：承受压和冲击载荷磨损：泥浆中的杂质、液体介质的性质对轴承的磨损影响较大。第三节　钻　头第三章钻进工艺牙轮钻头结构参数主锥、副锥（复锥）移轴超顶增加滑动量第三节　钻　头第三章钻进工艺分类：铣齿（也称钢齿）和镶齿（也称硬质合金齿）二大类。铣齿牙轮钻头的牙齿均为楔形齿，由牙轮毛胚直接铣削加工而成。齿上敷焊硬质合金粉。第三节　钻　头第三章钻进工艺保径齿（外排齿）镶齿的硬度和抗磨性比铣齿高，寿命比铣齿长。第三节　钻　

4、头第三章钻进工艺适应不同地层3、金刚石钻头以金刚石做工作刃的钻头称为金刚石钻头。分为天然和人造金刚石为最硬的材料，金刚石为碳的结晶体，晶体结构—正四面体，C－C以共价键相连—结构稳定，晶形—立方体、八面及十二面体等。缺点：脆性大、热稳定性差。计量单位：克拉（1克拉＝0.2g）人造金刚石：由石墨和触媒金属在1000℃～2000℃的温度及5～10MPa条件下制成单晶金刚石。第三节　钻　头第三章钻进工艺金刚石钻头品种主要有：1940年天然金刚石钻头1978年PDC钻头（聚晶金刚石复合片钻头）1983年巴拉斯钻头（Ballaset，热稳定聚晶金刚石钻头）1985年马赛克钻头（Mosaic钻头）

5、1987年大复合片PDC钻头第三节　钻　头第三章钻进工艺使用：最初只用在极硬地层和研磨性大的地层。目前人造金刚石钻头不断改进，扩大了应用地层的范围。（成本高）金刚石钻头能在低钻压、高转数下取得高钻速和高进尺。第三节　钻　头第三章钻进工艺天然金刚石钻头用得较少，主要用聚晶金刚石钻头（1）金刚石钻头的结构切削元件胎体（硬质合金粉烧结）钢体接头喷嘴（或水眼）特点：一体式、无活动部件。第三节　钻　头第三章钻进工艺（2）钻头切削元件金刚石钻头有四种基本的切削元件。聚晶金刚石复合片PDC钻头及大复合片钻头的切削元件。第三节　钻　头第三章钻进工艺1/2in---1in、11/2in、2in上为聚晶层

6、采用钴为粘结剂烧结下为硬质合金（焊结而成）硬质合金具有抗冲击性粒度：1～100μm厚度（0.6～0.635mm）聚晶金刚石复合片是在16OO℃，6～8万大气压的压力下由六面顶及双面顶压机一次烧结出来的复合材料。复合片上部为聚晶金刚石薄层（0.6～0.635mm）是切削元件锋锐的刃口，硬度及耐磨性极高，但抗冲击韧性差。下部为碳化钨基片，其耐磨性仅为金刚石聚晶层的1/100，所以在钻井过程中易于形成“自锐”，同时其抗冲击性好，为金刚石层提供良好的弹性依托。第三节　钻　头第三章钻进工艺适用中软地层（钻进时产生的磨擦热不大）热稳定聚晶块（TSP钻头）巴拉斯钻头切削元件热稳定聚晶块是在复合片的基

7、础上发展起来的新材料。第三节　钻　头第三章钻进工艺适应较广地层。采用化学方式使钴和金刚石之间形成C-C连接马赛克切削块由热稳定聚晶块拼合成复合片的尺寸，然后以持殊工艺烧结于钻头胎体上。它既有热稳定聚晶块的耐高温性质，又同时兼具复合片的切削能力。第三节　钻　头第三章钻进工艺天然金刚石天然金刚石钻头的切削元件金刚石钻头使用的金刚石分为五种：优级（P）、标准级（R）、特优级（SP）、立方体钻石、黑钻石。天然金刚石钻头第三节　钻　头第三章钻进工艺适应于