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金剛石鉆頭優(yōu)勢金剛石鉆頭的破巖機理編輯本段金剛石鉆頭鉆頭質(zhì)量的好壞、鉆頭類型與地層巖性是否適應(yīng),對加快鉆井速度和提高單只鉆頭進尺起著重要的作用。鉆一口油氣井一般要使用不同尺寸的多只鉆頭,在鉆上部地層時要使用直徑較大的鉆頭,因鉆頭鉆進的地層較軟,單只鉆頭進尺多、使用的時間短,一個鉆頭一般可重復(fù)使用幾口井；而在鉆下部地層時要使用直徑較小的鉆頭,因地層硬、單只鉆頭的進尺少,一般要使用多只鉆頭。一只下井新鉆頭鉆井進尺的多少主要取決于鉆頭的尺寸、類型、地層的軟硬和鉆進參數(shù)的配合。一般來說,鉆頭尺寸越小、地層越硬,進尺越少；鉆頭尺寸越大、地層越軟,鉆頭進尺就越多。

1、力平衡設(shè)計使鉆頭具有良好的導(dǎo)向性,適應(yīng)配合井下馬達應(yīng)用于定向鉆井,具有較小的徑向震動；

2、不同結(jié)構(gòu)的專利PDC復(fù)合片在鉆頭不同位置的合理布置使鉆頭具有較強的攻擊性和抗研磨性；

3、強攻擊性設(shè)計使鉆頭可獲得高的機械鉆速；

4、動態(tài)流場模擬技術(shù)應(yīng)用于水力設(shè)計,使井底流場最優(yōu)化,有利于提高排屑速度和防泥包。 因為PDC鉆頭的材料主要為鑄造碳化鎢和金剛石復(fù)合片,所以它壽命長,價值高。(精鉆金剛石鉆頭）

金剛石鉆頭的破巖機理金剛石鉆頭的破巖作用是由金剛石顆粒完成的。要知道鉆頭的破巖作用,就須了解單粒金剛石的破巖作用。在堅硬地層中,單粒金剛石在鉆壓作用下使巖石處于極高的應(yīng)力狀態(tài)下（約4200-5700MPa,有的資料認為可達6300MPa）,使巖石發(fā)生巖性轉(zhuǎn)變,由脆性變?yōu)樗苄�。單粒金剛石吃入地�?在扭矩作用下切削破巖,切削深度基本上等于金剛石顆粒的吃入深度。這一過程如同“犁地”故稱為金剛石鉆頭的犁式切削作用。在一些脆性較大的巖石里（如砂巖、石灰?guī)r等）,鉆頭上的金剛石顆粒在鉆壓扭矩的同時作用下,破碎巖石的體積遠大于金剛石顆粒的吃入與旋轉(zhuǎn)體積。當壓力不大時,只能沿金剛石的運動方向形成小溝槽,加大壓力則會使小溝槽深部與兩側(cè)的巖石破碎,超過金剛石顆粒的斷面尺寸。金剛石鉆頭的破巖效果,除與巖性以及影響巖性的外界因素（如壓力、溫度、地層流體性質(zhì)等）有關(guān)外,鉆壓大小是重要的影響因素。它和牙輪鉆頭一樣,破巖時都具有表層破碎、疲勞破碎、體積破碎三種方式。只有當金剛石顆粒具有足夠的比壓吃入地層巖石,使巖石發(fā)生體積破碎時,才能取得理想的破巖效果。

一、金剛石鉆頭鉆前準備

1、檢查上一只金剛石鉆頭是否存在有鉆頭體損壞,掉齒等,確定井底清潔,無落物。

2、小心搬運金剛石鉆頭,將金剛石鉆頭放置在橡膠墊或木板上。禁止把金剛石鉆頭直接放置在鐵板上。

3、檢查金剛石鉆頭切削齒是否有損傷,金剛石鉆頭內(nèi)是否有異物,噴嘴孔內(nèi)是否有O型密封圈,根據(jù)需要安裝噴嘴。

二、金剛石鉆頭上扣

1、清理金剛石鉆頭公扣或母扣并涂抹絲扣油。

2、將卸扣器卡在金剛石鉆頭上,放下鉆柱使之與公扣或母扣接觸上扣。

3、把金剛石鉆頭和卸扣器一起放入轉(zhuǎn)盤補心,然后按照推薦上扣扭矩值旋緊絲扣。

三、下鉆

1、下放金剛石鉆頭要慢,通過轉(zhuǎn)盤,防噴器,套管懸掛器尤其要緩慢,以保護好切削齒。2、注意上次起鉆時出現(xiàn)的遇阻井段,下鉆過程中遇到縮徑和狗腿時應(yīng)使鉆頭緩慢通過。

3、距井底約1根單根時開始以50~60rpm的鉆速旋轉(zhuǎn)并開泵一額定排量沖洗井底。

4、注意觀察指重表和扭矩使金剛石鉆頭平穩(wěn)接觸井底。

四、金剛石鉆頭劃眼

1、不推薦使用金剛石鉆頭進行井段劃眼。

2、如必須進行劃眼時,應(yīng)以額定排量,緩慢低扭矩劃眼。

五、金剛石鉆頭造型

1、保持額定排量,下放金剛石鉆頭至井底。

2、采用緩慢鉆進至少1m,以建立井底模型。

3、以每次10kN的增加量將鉆壓增至正常鉆進最佳值,嚴禁加壓過猛,造成金剛石鉆頭的先期破壞。

4、保持鉆壓恒定調(diào)整鉆速以便獲得最佳的鉆進參數(shù)組合。

六、金剛石鉆頭正常鉆進

1、在遇到研磨性強或硬砂泥巖時,降低鉆速以延長金剛石鉆頭壽命。

2、遇到地層變化或夾層時調(diào)整鉆速和金剛石鉆頭以保持最佳的鉆井效能。

3、每次接單根注意以下幾點：

①恢復(fù)泵沖數(shù)并檢查立管壓力。

②在金剛石鉆頭接觸井底前開泵,以50~60rpm的鉆速緩慢下放金剛石鉆頭至井底。

③緩慢恢復(fù)加壓至原金剛石鉆頭,然后增加鉆速至原鉆速。

金剛石鉆頭在軟-中硬地層中鉆進時,有速度快、進尺多、壽命長、工作平穩(wěn)、井下事故少、井身質(zhì)量好等優(yōu)點。金剛石鉆頭不但使用時間長,還可以重復(fù)利用,返廠修復(fù)的金剛石鉆頭使用起來和出廠的金剛石鉆頭使用效果差不多,能大量的節(jié)約鉆井成本。

1、確定進給速度：進給速度一般是憑經(jīng)驗,從數(shù)值上講一般0.08-0.12mm/轉(zhuǎn),或者0.6-1.0mm/秒,進給速度是在鉆孔時比較關(guān)鍵的要素,不同的進給量可以形成不同的鐵屑,不同的的鐵屑會使排屑性能產(chǎn)生變化

2、定位：在需要鉆孔的位置中心鏨打一定位點或用合金針劃上“十”字線,以確保鉆孔位置的精度。注意,用中心鏨打定位點時,請確保中心鏨垂直于加工工件表面,以免影響切削料芯的順利排出。

3、開始鉆孔：請調(diào)好合適的轉(zhuǎn)速,開機前請確保鉆機磁座底部干凈,先打開磁座開關(guān)再打開電機開關(guān),電機運轉(zhuǎn)同時打開冷卻液開關(guān),當鉆頭接觸鋼板時,先緩慢進給,鉆入約1-2mm后,再用正常速度進給。

4、鉆孔結(jié)束：關(guān)閉電機待主軸停止轉(zhuǎn)動后,用鐵鉤除云纏繞在鉆本體上的鐵屑,再繼續(xù)作業(yè)。

焊接是通過加熱、加壓,或兩者并用,使兩工件產(chǎn)生原子間結(jié)合的加工工藝和聯(lián)接方式。焊接應(yīng)用廣泛,既可用于金屬,也可用于非金屬。

常用的金剛石鉆頭焊接設(shè)備有以下幾種

超音頻感應(yīng)加熱設(shè)備

高頻感應(yīng)加熱設(shè)備

中頻感應(yīng)加熱設(shè)備

焊接已成為現(xiàn)代工業(yè)中一種不可缺少,而且日益重要的加工工藝方法。因此感應(yīng)加熱設(shè)備的發(fā)展也是日益壯大。選用好的加熱設(shè)備,能使工作事半功倍。

1、在鉆削鋼件時,請保證充分的冷卻量并使用金屬切削液。

2、良好的鉆桿鋼性與導(dǎo)軌間隙能提高鉆孔的精度及鉆頭的壽命

3、請確保磁座與工件之間的平整與清潔。

4、鉆薄板時,要將工件加固,鉆大型工件時,請保證工件的穩(wěn)固。

5、在鉆孔開始與結(jié)束時,進給量應(yīng)降低1/3 。

6、對鉆削時出現(xiàn)大量細小粉未的材料,如鑄鐵、鑄銅等,可以不使用冷卻液,而采用壓縮空氣幫助排屑。

7、請及時清除纏繞在鉆體上的鐵屑,以保證排屑順暢。

1、在操作時,請穿戴好工作服,安全眼鏡、安全帽等；請不要穿戴松散的衣服和紗手套,以免發(fā)生危險。

2、為防止鐵屑將手劃傷,鉆孔時請使用鐵鉤來清除鐵屑。

3、使用前,請檢查鉆頭是否有傷痕,如有傷痕請不要使用。

4、如果金剛石鉆頭被卡住,請立即關(guān)閉電機。

5、更換、拆卸鉆頭時,應(yīng)確保設(shè)備電源處于斷開狀態(tài)。

6、在鉆頭旋轉(zhuǎn)時,請不要用手觸摸,以免發(fā)生危險。

7、金剛石鉆頭刃部非常堅硬,但也很脆,請小心保護,如果金剛石鉆頭崩刃會影響鉆孔效果,也可引起鉆頭斷裂。