PDC鉆頭用金剛石復(fù)合片PDC復(fù)合片

聚晶金剛石復(fù)合片( pdc) 鉆頭自投入使用以來(lái)以較高的機(jī)械鉆速和較長(zhǎng)的使用壽命得到了廣泛應(yīng)用。pdc 鉆頭以剪切破巖為主 ,主要用來(lái)鉆軟到中硬的均質(zhì)砂泥巖地層 ,使用過(guò)程中通常采用“低鉆壓、大排量、高轉(zhuǎn)速”獲得高的破巖效率。由于 pdc 鉆頭相對(duì)牙輪鉆頭價(jià)格高昂 ,而且 pdc 切削片容易在礫巖鉆進(jìn)中崩齒磨損而失去切削能力 ,因此極少用 pdc 鉆頭來(lái)鉆礫巖層段。海洋鉆井作業(yè)費(fèi)高昂 , 但鉆頭費(fèi)用所占比例不到全井費(fèi)用的 5 % 。聚晶金剛石復(fù)合片( pdc) 鉆頭自投入使用以來(lái)以較高的機(jī)械鉆速和較長(zhǎng)的使用壽命得到了廣泛應(yīng)用。pdc 鉆頭以剪切破巖為主 ,主要用來(lái)鉆軟到中硬的均質(zhì)砂泥巖地層 ,使用過(guò)程中通常采用“低鉆壓、大排量、高轉(zhuǎn)速”獲得高的破巖效率。由于 pdc 鉆頭相對(duì)牙輪鉆頭價(jià)格高昂 ,而且 pdc 切削片容易在礫巖鉆進(jìn)中崩齒磨損而失去切削能力 ,因此極少用 pdc 鉆頭來(lái)鉆礫巖層段。海洋鉆井作業(yè)費(fèi)高昂 , 但鉆頭費(fèi)用所占比例不到全井費(fèi)用的 5% 。
地層中存在大段礫巖對(duì) pdc 鉆頭的使用提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。pdc 復(fù)合片的抗研磨性能和抗沖擊性能是制約pdc鉆頭壽命的一對(duì)矛盾 。在渤海特別是遼東灣鉆井作業(yè)中 ,使用普通 pdc 鉆頭鉆厚層礫石段 ,較大的負(fù)荷沖擊載荷作用常造成 pdc 片崩齒 ,在砂礫的磨蝕下鉆頭刀翼鼻部和肩部會(huì)在短時(shí)間內(nèi) (通常在 3 m 進(jìn)尺以內(nèi)) 被破壞 ,并在肩部磨蝕成環(huán)(圖 2) ,喪失大部分或全部的切削能力 ,因此不得不起鉆換牙輪鉆頭,待鉆穿礫巖段后再換回pdc 鉆頭。頻繁地起下鉆會(huì)大大降低鉆井時(shí)效 ,從而增加海洋鉆井成本。因此 ,必須針對(duì)該地區(qū)礫巖層情況研究設(shè)計(jì)相適應(yīng)的 pdc 鉆頭及鉆進(jìn)技術(shù)。
首先通過(guò)對(duì)地震、錄井和測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析 ,得到不同深度下巖石物性參數(shù) ,建立典型井巖性剖面;然后比照廠商按照鄰井資料提供的鉆頭冠型、布齒(尺寸、形狀、密度和角度) 、pdc 復(fù)合片強(qiáng)度、水力設(shè)計(jì)、保徑齒與(或) 保徑面設(shè)計(jì)結(jié)果以及鉆頭性能參數(shù) ,結(jié)合在渤海地區(qū)的鉆井經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分井段鉆頭預(yù)選型(類似方法已廣泛用于其他油田[ 1 ] ) ;最后參照鄰井井眼清洗及軌跡控制要求 ,結(jié)合本區(qū)域類似鉆頭的鉆進(jìn)參數(shù)及出井后的 iadc(國(guó)際鉆井承包商協(xié)會(huì)) 磨損定級(jí) ,對(duì)預(yù)選出的鉆頭進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和分段定型,并針對(duì)本區(qū)塊制定出鉆頭使用策略和注意事項(xiàng)。
渤海地區(qū)優(yōu)快鉆井通常要求一個(gè)井段用一只鉆頭鉆到底。也就是說(shuō) ,所設(shè)計(jì)的鉆頭在遼東灣地區(qū)既要鉆淺部的疏松地層(須穿過(guò)礫巖等硬地層) ,又要盡量滿足下部中硬地層鉆進(jìn) ,因此對(duì)鉆頭性能的設(shè)計(jì)要求很高。
對(duì)于淺部疏松地層 , pdc 鉆頭設(shè)計(jì)通常采用中長(zhǎng) 物線冠形 ,主要使用 16 ～19 mm 大切削齒 ,兼顧造斜及穩(wěn)斜鉆進(jìn)要求 , 同時(shí)考慮鉆頭冠部、規(guī)徑齒、規(guī)徑長(zhǎng)度對(duì)于移位趨向和導(dǎo)向性等鉆頭特性對(duì)定向井軌跡控制的影響[ 2 ,3 ] 。在本次鉆頭設(shè)計(jì)中 , 水力方面要滿足快速鉆進(jìn)大排量的要求 ,并應(yīng)用計(jì)算機(jī)水力輔助設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行流場(chǎng)模擬和優(yōu)化 ,以滿足高鉆速下潤(rùn)滑冷卻鉆頭切削齒 ,確保井底巖屑及時(shí)排出 ,降低高速鉆進(jìn)所產(chǎn)生的大量固相鉆井液高速射流對(duì)鉆頭本體和井壁的沖蝕程度。
理論和試驗(yàn)研究表明[ 427 ] ,由于井下復(fù)雜的受力情況 ,鉆進(jìn)過(guò)程中 pdc 鉆頭運(yùn)動(dòng)狀態(tài)非常復(fù)雜 ,鉆頭在隨鉆具旋轉(zhuǎn)之外還會(huì)發(fā)生渦動(dòng)與回旋。鉆頭渦動(dòng)使得切削齒運(yùn)動(dòng)方向與其切削工作面不斷變化 , 進(jìn)而使切削齒受到交變載荷和沖擊載荷 ,而回旋運(yùn)動(dòng)則導(dǎo)致切削齒在與鉆進(jìn)方向垂直的方向受到高頻率大負(fù)荷的沖擊載荷。因此 ,這兩種運(yùn)動(dòng)的共同作用將會(huì)對(duì)鉆頭產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞 ,尤其是在含有礫巖的地層中鉆進(jìn)。所以 ,對(duì)于存在大段礫巖的地層 ,在進(jìn)行 pdc 鉆頭設(shè)計(jì)時(shí)除了要考慮上述因素外 ,還要在切削結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定特性方面作專門(mén)設(shè)計(jì) ,即:首先考慮力平衡原則 ,以保證各個(gè) pdc 復(fù)合片切削時(shí)產(chǎn)生的側(cè)向力向量之合最小(當(dāng)鉆頭上徑向合力不為零時(shí) ,盡可能將該合力指向?qū)ｉT(mén)設(shè)計(jì)的保徑接觸面 , 因?yàn)樵摫浇佑|面對(duì)井壁不產(chǎn)生切削) ; 其次通過(guò)環(huán)形布齒在井底切削出穩(wěn)定環(huán) , 以改善鉆頭穩(wěn)定性。
聯(lián)系 趙經(jīng)理 金剛石復(fù)合片
深圳市海明潤(rùn)超硬材料股份有限公司,成立于2000年8月,國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。公司主導(dǎo)產(chǎn)品為石油天然氣鉆探用金剛石復(fù)合片、聚晶金剛石和聚晶金剛石噴砂噴嘴。經(jīng)營(yíng)場(chǎng)地面積15000多平米。目前深圳公司具有年產(chǎn)各種規(guī)格石油天然氣鉆探用金剛石復(fù)合片、聚晶金剛石和聚晶金剛石噴砂噴嘴等超硬材料產(chǎn)品200萬(wàn)件以上的生產(chǎn)能力。2008年在黑龍江建立了哈爾濱海明潤(rùn)超硬材料有限公司全資子公司，占地4萬(wàn)平米。目前已建成年產(chǎn)200萬(wàn)片金剛石復(fù)合片生產(chǎn)線。
公司先后建立了績(jī)效管理體系、流程管理體系、財(cái)務(wù)預(yù)算管理、erp系統(tǒng)管理及生產(chǎn)執(zhí)行信息化管理mes系統(tǒng)。公司通過(guò)先進(jìn)的管理體系建設(shè)規(guī)范公司管理,保證產(chǎn)品質(zhì)量及服務(wù)質(zhì)量。于2013年與世界四大石油技術(shù)服務(wù)企業(yè)之一的一家美國(guó)公司建立了“全球戰(zhàn)略合作伙伴”關(guān)系。
金剛石復(fù)合片海明潤(rùn)創(chuàng)造了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，形成了具有自身特點(diǎn)的技術(shù)體系。公司擁有一支實(shí)力較強(qiáng)的研發(fā)隊(duì)伍，研發(fā)硬件和檢測(cè)分析手段已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
海明潤(rùn)生產(chǎn)的金剛石復(fù)合片出口銷往美國(guó)、加拿大、俄羅斯、歐洲等國(guó)家和地區(qū)，并被國(guó)內(nèi)各大油田和大型鉆頭廠長(zhǎng)期選用，以國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的高品質(zhì)，高穩(wěn)定性，高性價(jià)比為主要特色而樹(shù)立了良好的海明潤(rùn)品牌形象。
海明潤(rùn)金剛石復(fù)合片始終把產(chǎn)品質(zhì)量看作生命線，在工作中遵循“勤懇做事、踏實(shí)做人，認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)細(xì)節(jié)”的企業(yè)精神。目前金剛石復(fù)合片公司已通過(guò)iso9001:2008質(zhì)量管理體系、iso14000:2004環(huán)境管理體系及ohsas18001:2007職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證。
金剛石復(fù)合片公司注重引進(jìn)優(yōu)秀技術(shù)人才，研究目標(biāo)始終對(duì)準(zhǔn)國(guó)際先進(jìn)水平，已獲得一批擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)，為公司長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。目前已獲得7項(xiàng)發(fā)明專利和11項(xiàng)實(shí)用新型專利1項(xiàng)外觀專利，專利申請(qǐng)數(shù)量一直在快速增長(zhǎng)。擁有先進(jìn)的研發(fā)硬件實(shí)力，現(xiàn)有掃描電子顯微鏡(sem)、能譜分析儀(edx)、x射線物相分(xrd)、定量金相顯微鏡、超聲波無(wú)損探傷檢測(cè)儀(c掃描)、抗沖擊測(cè)定儀、大型磨耗比檢測(cè)立式數(shù)控車床(vtl)等先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備。金剛石復(fù)合片
聯(lián)系趙經(jīng)理 金剛石復(fù)合片