《防斜P(pán)DC鉆頭》涉及一種石油天然氣鉆井鉆頭,尤其是一種防斜P(pán)DC鉆頭。
圖1是《防斜P(pán)DC鉆頭》防斜P(pán)DC鉆頭一種實(shí)施方式的鉆頭冠部端面示意圖。
《防斜P(pán)DC鉆頭》要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠采用常規(guī)鉆壓鉆進(jìn)的防斜P(pán)DC鉆頭。
《防斜P(pán)DC鉆頭》主要由鉆頭基體、刀翼、PDC切削齒、噴嘴、流道和排屑槽組成,噴嘴鑲裝在鉆頭基體上,刀翼固定在鉆頭基體上,PDC切削齒布置在刀翼上,刀翼的外端達(dá)不到鉆頭直徑尺寸;在鉆頭冠部端面上,位于大約半個(gè)圓區(qū)域的所有刀翼上最外一顆PDC切削齒都達(dá)到鉆頭直徑尺寸,而位于另一個(gè)大約半圓區(qū)域的所有刀翼上最外一顆PDC切削齒都只達(dá)到刀翼的外端。
采用這樣的結(jié)構(gòu)后,最外一顆PDC切削齒達(dá)到鉆頭直徑尺寸的所有刀翼位于的大約半個(gè)圓組成了主動(dòng)切削區(qū),而最外一顆PDC切削齒只達(dá)到刀翼外端的所有刀翼位于的那大約半個(gè)圓組成了被動(dòng)切削區(qū),主動(dòng)切削區(qū)具有切削井壁的作用,而被動(dòng)切削區(qū)則沒(méi)有切削井壁的作用,所以鉆出的井眼直徑大小取決于主動(dòng)切削區(qū)。在《防斜P(pán)DC鉆頭》防斜P(pán)DC鉆頭在容易導(dǎo)致井斜的地層中鉆進(jìn)而且井眼已經(jīng)處于輕微傾斜狀態(tài)的情況下,當(dāng)主動(dòng)切削區(qū)旋轉(zhuǎn)到井眼低邊的時(shí)候,由于重力的作用,被動(dòng)切削區(qū)不接觸高邊井壁,主動(dòng)切削區(qū)向井斜減小的方向切削出新的低邊井壁;而當(dāng)主動(dòng)切削區(qū)旋轉(zhuǎn)到井眼高邊的時(shí)候,由于重力的作用,被動(dòng)切削區(qū)接觸低邊井壁,主動(dòng)切削區(qū)仍然是向井斜減小的方向切削出新的高邊井壁,因此隨著旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的不斷進(jìn)行,井眼的傾斜程度越來(lái)越小,就是說(shuō),《防斜P(pán)DC鉆頭》具有自動(dòng)降斜的優(yōu)點(diǎn)。這個(gè)降斜的過(guò)程與鉆壓的大小沒(méi)有直接的關(guān)系,因此,《防斜P(pán)DC鉆頭》防斜P(pán)DC鉆頭在容易導(dǎo)致井斜的地層中鉆進(jìn)時(shí),采用常規(guī)鉆壓也能夠保持井眼近似垂直,從而能夠提高機(jī)械鉆速,而與采用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的鉆進(jìn)方法相比較,可以節(jié)省鉆井成本。
PDC鉆頭主要由鉆頭體、切削齒、噴嘴、保徑面和接頭等組成。
請(qǐng)問(wèn)pdc鉆頭的特點(diǎn)是什么?
PDC鉆頭按基體材質(zhì)分為胎體、鋼體兩種,但制造工藝截然不同。鋼體鉆頭造型不必受刀翼強(qiáng)度的限制,鉆頭冠部主體強(qiáng)度高,復(fù)合片的釬焊強(qiáng)度高,使用后易于修復(fù),生產(chǎn)工藝流程短,生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)成本低,比胎體鉆...
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常規(guī)PDC鉆頭在裂隙地層、斷裂地層或大傾角地層中鉆進(jìn)的時(shí)候,容易鉆出傾斜的井眼,因此,為了防止井斜,鉆出一個(gè)近似垂直的井眼,常常采用降低鉆壓的鉆進(jìn)方法,但這樣會(huì)使機(jī)械鉆速顯著降低。既能夠防止井斜又不降低機(jī)械鉆速的一種有效方法是采用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具,但成本太高。
1.一種防斜P(pán)DC鉆頭,主要由鉆頭基體(1)、刀翼(2)、PDC切削齒(3)、噴嘴(4)、流道(5)和排屑槽(6)組成,噴嘴(4)鑲裝在鉆頭基體(1)上,刀翼(2)固定在鉆頭基體(1)上,PDC切削齒(3)布置在刀翼(2)上,刀翼(2)的外端達(dá)不到鉆頭直徑尺寸,其特征是在鉆頭冠部端面上,位于大約半個(gè)圓區(qū)域的所有刀翼(2)上最外一顆PDC切削齒(3)都達(dá)到鉆頭直徑尺寸,而位于另一個(gè)大約半圓區(qū)域的所有刀翼(2)上最外一顆PDC切削齒(3)都只達(dá)到刀翼(2)的外端。
參照?qǐng)D1的防斜P(pán)DC鉆頭主要由鉆頭基體1、刀翼2、PDC切削齒3、噴嘴4、流道5和排屑槽6組成,噴嘴4鑲裝在鉆頭基體1上,刀翼2固定在鉆頭基體1上,PDC切削齒3布置在刀翼2上,刀翼2的外端達(dá)不到鉆頭直徑尺寸;在鉆頭冠部端面上,位于水平中心線上面的大約半個(gè)圓區(qū)域的每一個(gè)刀翼2上最外一顆PDC切削齒3都達(dá)到了鉆頭直徑尺寸,組成了具有切削井壁作用的主動(dòng)切削區(qū),而位于水平中心線下面的大約半個(gè)圓區(qū)域的每一個(gè)刀翼2上最外一顆PDC切削齒3都只達(dá)到刀翼2的外端,組成了沒(méi)有切削井壁作用的被動(dòng)切削區(qū)。
在容易導(dǎo)致井斜的地層中鉆進(jìn)時(shí),首先把圖1所示的防斜P(pán)DC鉆頭與常規(guī)旋轉(zhuǎn)鉆具連接起來(lái),一同下入井底,然后開(kāi)泵循環(huán)鉆井液并加壓旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。在鉆進(jìn)過(guò)程中,假若由于某種原因使井眼發(fā)生了輕微的傾斜,在這種情況下,當(dāng)主動(dòng)切削區(qū)旋轉(zhuǎn)到井眼低邊的時(shí)候,由于重力的作用,被動(dòng)切削區(qū)不接觸高邊井壁,主動(dòng)切削區(qū)向井斜減小的方向切削出新的低邊井壁;而當(dāng)主動(dòng)切削區(qū)旋轉(zhuǎn)到井眼高邊的時(shí)候,由于重力的作用,被動(dòng)切削區(qū)接觸低邊井壁,主動(dòng)切削區(qū)仍然是向井斜減小的方向切削出新的高邊井壁,因此隨著旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的不斷進(jìn)行,井眼的傾斜程度越來(lái)越小,也就是說(shuō),《防斜P(pán)DC鉆頭》具有自動(dòng)降斜鉆進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)榻敌钡倪^(guò)程與鉆壓的大小沒(méi)有直接的關(guān)系,因此,使用《防斜P(pán)DC鉆頭》鉆進(jìn)的時(shí)候,為了保持井眼近似垂直不必降低鉆壓,從而可以提高機(jī)械鉆速。由于沒(méi)有使用價(jià)格昂貴的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具,所以《防斜P(pán)DC鉆頭》可以節(jié)省鉆井成本。
2016年12月7日,《防斜P(pán)DC鉆頭》獲得第十八屆中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。 2100433B
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金剛石鉆頭的分類(PDC鉆頭TSP鉆頭孕鑲鉆頭)
PDC鉆頭主要由鉆頭體、切削齒、噴嘴、保徑面和接頭等組成。
⒈胎體式PDC鉆頭
胎體式金剛石復(fù)合片(PDC)鉆頭是將金剛石復(fù)合片通過(guò)釬焊方式焊接在鉆頭胎體上的一種切削型鉆頭。胎體鉆頭用碳化鎢粉末燒結(jié)而成,用人造聚晶金剛石復(fù)合片釬焊在碳化鎢胎體上,用天然金剛石保徑。
⒉鋼體式PDC鉆頭
鋼體PDC鉆頭,是用鎳、鉻、鉬合金機(jī)械加工成形。經(jīng)過(guò)熱處理后在鉆頭體上鉆孔,將人造聚晶金剛石復(fù)合片壓入(緊配合)鉆頭體內(nèi),用柱狀碳化鎢保徑。
⒈地質(zhì)勘探用復(fù)合片鉆頭
主要用于地質(zhì)勘察勘探的復(fù)合片鉆頭,適用于軟到中硬巖層,現(xiàn)在有些廠家新研發(fā)的新型復(fù)合片可以應(yīng)用到十級(jí)硬度的巖層。
⒉煤田鉆采用復(fù)合片鉆頭
主要是用于煤礦上煤層鉆探采挖。一般來(lái)講煤田的巖層相對(duì)較軟,復(fù)合片鉆頭被大量應(yīng)用,如錨桿鉆頭,三翼鉆頭等。
⒊石油勘探用復(fù)合片鉆頭
主要是應(yīng)用在油氣田的鉆采用鉆頭。目前來(lái)說(shuō),油田用復(fù)合片鉆頭是所有復(fù)合片鉆頭里面造價(jià)最高,要求最高的??梢哉f(shuō)是復(fù)合片鉆頭里面的貴族了。
PDC鉆頭英文:Polycrystalline Diamond Compact bit
聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭的簡(jiǎn)稱。是地質(zhì)鉆探行業(yè)常用的一種鉆井工具。