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金剛石鉆頭優(yōu)勢(shì)金剛石鉆頭的破巖機(jī)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(duì)加快鉆井速度和提高單只鉆頭進(jìn)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(shí)要使用直徑較大的鉆頭,因鉆頭鉆進(jìn)的地層較軟,單只鉆頭進(jìn)尺多、使用的時(shí)間短,一個(gè)鉆頭一般可重復(fù)使用幾口井；而在鉆下部地層時(shí)要使用直徑較小的鉆頭,因地層硬、單只鉆頭的進(jìn)尺少,一般要使用多只鉆頭。一只下井新鉆頭鉆井進(jìn)尺的多少主要取決于鉆頭的尺寸、類型、地層的軟硬和鉆進(jìn)參數(shù)的配合。一般來(lái)說(shuō),鉆頭尺寸越小、地層越硬,進(jìn)尺越少；鉆頭尺寸越大、地層越軟,鉆頭進(jìn)尺就越多。

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

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(qiáng)的攻擊性和抗研磨性；

3、強(qiáng)攻擊性設(shè)計(jì)使鉆頭可獲得高的機(jī)械鉆速；

4、動(dòng)態(tài)流場(chǎng)模擬技術(shù)應(yīng)用于水力設(shè)計(jì),使井底流場(chǎng)最優(yōu)化,有利于提高排屑速度和防泥包。 因?yàn)镻DC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(zhǎng),價(jià)值高。(精鉆金剛石鉆頭）

金剛石鉆頭的破巖機(jī)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(jiān)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(rèn)為可達(dá)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(guò)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(shí)作用下,破碎巖石的體積遠(yuǎn)大于金剛石顆粒的吃入與旋轉(zhuǎn)體積。當(dāng)壓力不大時(shí),只能沿金剛石的運(yùn)動(dòng)方向形成小溝槽,加大壓力則會(huì)使小溝槽深部與兩側(cè)的巖石破碎,超過(guò)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(shí)都具有表層破碎、疲勞破碎、體積破碎三種方式。只有當(dāng)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(shí),才能取得理想的破巖效果。

一、金剛石鉆頭鉆前準(zhǔn)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(wú)落物。

2、小心搬運(yùn)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(bǔ)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(guò)轉(zhuǎn)盤,防噴器,套管懸掛器尤其要緩慢,以保護(hù)好切削齒。2、注意上次起鉆時(shí)出現(xiàn)的遇阻井段,下鉆過(guò)程中遇到縮徑和狗腿時(shí)應(yīng)使鉆頭緩慢通過(guò)。

3、距井底約1根單根時(shí)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(jìn)行井段劃眼。

2、如必須進(jìn)行劃眼時(shí),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(jìn)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(jìn)最佳值,嚴(yán)禁加壓過(guò)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(jìn)參數(shù)組合。

六、金剛石鉆頭正常鉆進(jìn)

1、在遇到研磨性強(qiáng)或硬砂泥巖時(shí),降低鉆速以延長(zhǎng)金剛石鉆頭壽命。

2、遇到地層變化或夾層時(shí)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(diǎn)：

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(jìn)時(shí),有速度快、進(jìn)尺多、壽命長(zhǎng)、工作平穩(wěn)、井下事故少、井身質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。金剛石鉆頭不但使用時(shí)間長(zhǎng),還可以重復(fù)利用,返廠修復(fù)的金剛石鉆頭使用起來(lái)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(jìn)給速度：進(jìn)給速度一般是憑經(jīng)驗(yàn),從數(shù)值上講一般0.08-0.12mm/轉(zhuǎn),或者0.6-1.0mm/秒,進(jìn)給速度是在鉆孔時(shí)比較關(guān)鍵的要素,不同的進(jìn)給量可以形成不同的鐵屑,不同的的鐵屑會(huì)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(diǎn)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(diǎn)時(shí),請(qǐng)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(qǐng)調(diào)好合適的轉(zhuǎn)速,開機(jī)前請(qǐng)確保鉆機(jī)磁座底部干凈,先打開磁座開關(guān)再打開電機(jī)開關(guān),電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)同時(shí)打開冷卻液開關(guān),當(dāng)鉆頭接觸鋼板時(shí),先緩慢進(jìn)給,鉆入約1-2mm后,再用正常速度進(jìn)給。

4、鉆孔結(jié)束：關(guān)閉電機(jī)待主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)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(guò)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(shí),請(qǐng)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(qǐng)確保磁座與工件之間的平整與清潔。

4、鉆薄板時(shí),要將工件加固,鉆大型工件時(shí),請(qǐng)保證工件的穩(wěn)固。

5、在鉆孔開始與結(jié)束時(shí),進(jìn)給量應(yīng)降低1/3 。

6、對(duì)鉆削時(shí)出現(xiàn)大量細(xì)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(qǐng)及時(shí)清除纏繞在鉆體上的鐵屑,以保證排屑順暢。

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

2、為防止鐵屑將手劃傷,鉆孔時(shí)請(qǐng)使用鐵鉤來(lái)清除鐵屑。

3、使用前,請(qǐng)檢查鉆頭是否有傷痕,如有傷痕請(qǐng)不要使用。

4、如果金剛石鉆頭被卡住,請(qǐng)立即關(guān)閉電機(jī)。

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

6、在鉆頭旋轉(zhuǎn)時(shí),請(qǐng)不要用手觸摸,以免發(fā)生危險(xiǎn)。

7、金剛石鉆頭刃部非常堅(jiān)硬,但也很脆,請(qǐng)小心保護(hù),如果金剛石鉆頭崩刃會(huì)影響鉆孔效果,也可引起鉆頭斷裂。