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钻头知识


钻头科普知识
1、钻头分类、各自主要用途、特点;
分类:

目前石油钻井中使用的钻头主要有三类,即牙轮钻头, 金刚石材料钻头及刮刀钻头。 金刚石材料钻头按破岩原件材料分为天然金刚石钻头, 聚晶金刚石复合片钻头 (简称 PDC 钻头) 以及热稳定性聚晶 金刚石钻头(简称 TSP 钻头) 聚晶金刚石钻头按照切削齿的形状不同又可分为圆柱 聚晶金刚

石钻头或三角聚晶金刚石钻头;TSP 钻头亦可分为 圆柱 TSP 钻头和三角 TSP 钻头。 PDC 钻头按钻头冠材料和切削齿结构划分又可分为胎 体 PDC 钻头和钢体 PDC 钻头两类。 用途: 在油用钻头中按主要用途分有以下几类: 全面钻进钻头(常规钻头) 造斜钻头:用于造斜段井位,钻头保径段较短小 取芯钻头:用于取芯,根据内外径的不同配备不同的取 芯工具 双芯扩眼钻头:分领眼钻头与扩眼钻头两部分

2、钻头型号示意;

8.附加说明

7.设计分类号

6.钻头头型

5.刀翼数量

4. PDC 齿的直径

3.钻头用途

2.钻头类型

1.钻头直径 1. 第一字段为阿拉伯数字表示钻头直径,可以用英寸和毫米表示,前面的 阿拉伯数字表示钻头外径(双芯钻头表示钻头通径) ,后面的阿拉伯数字表示钻 头内径(非取芯钻头省略) 。 2. 第二字段为一个英文字母,表示钻头类型(包括冠体材料和切削齿) 。

字母 M S N C T I

钻头类型 胎体式 PDC 钻头 钢体式 PDC 钻头 胎体式天然金刚石钻头 胎体式人造圆柱聚晶金刚石钻头 胎体式人造三角聚晶金刚石钻头 胎体式孕镶人造单晶金刚石钻头

3. 第三字段为一个英文字母,表示钻头用途。 字母 D C B 钻头用途 钻进(Drill)钻头 取芯(Core)钻头 双(Bi-)心钻头

4. 第四字段为一个阿拉伯数字,表示 PDC 齿的直径。 数字 0 1 2 3 6 9 PDC 齿的直径 10mm 以下 Less than 10mm 10mm 22mm 13mm 16mm 19mm

5. 第五字段为一个阿拉伯数字,表示钻头的刀翼数量,4 表示 4 个刀翼,5 表示 5 个刀翼,以此类推。0 表示非刀翼式布齿,1 表示 11 个刀翼,2 表示 12 个刀翼和 12 刀翼以上。 6.. 第六字段为一个阿拉伯数字, 1~9 表示钻头的头形 用 (级别) 数字越大, , 头型越长。 7. 8. 第七字段为一个阿拉伯数字或罗马数字,为设计分类号。 第八字段为附加说明。

钻头型号: 12 1/4″MD9561ZC 12 1/4″ M D 9 5 6 1 ZC 钻头外径:12 1/4″ 胎体式 PDC 钻头 全面钻进 19 毫米复合片 5 个刀翼 6 级剖面 设计分类号为 1 中成专用复合片

3、钻头常用规格
表层钻进多使用 17 1/2"钻头,或使用 17"套管钻鞋钻进.
钻头尺寸 Size inch 17 1/2 mm 444.5 喷嘴数量 Nozzle amount 7 保径长度 Gage lengthen mm 70 API 接头 API CONN 7 5/8 REG

17

431.8

6

200

13 3/8 BCSE

我厂钻头型号如 17 1/2"MD9541 和 17 1/2"MD9531 等 套管钻鞋系列产品型号如:17TM101、17TM102 和 17TM103 等

二开全面钻进使用 12 1/4"钻头 钻头尺寸 Size inch 12 1/4 mm 311.2 喷嘴数量 Nozzle amount 7-9 保径长度 Gage lengthen mm 60-70 API 接头 API CONN 6 5/8 REG

我厂钻头型号如 12 1/4"MD9451、12 1/4"MD9531、12 1/4"MD6651、 12 1/4"MD3641 等

二开或三开钻进使用 9 1/2"钻头 钻头尺寸 Size inch 9 1/2 mm 241.3 喷嘴数量 Nozzle amount 6-8 保径长度 Gage lengthen mm 55-60 API 接头 API CONN 6 5/8 REG

我厂钻头型号如 9 1/2"MD9535、9 1/2"MD6632、9 1/2"MD3641、9 1/2" MD3643、9 1/2"MD3741 等

二开或三开钻进使用 8 1/2"钻头
钻头尺寸 Size inch 8 1/2 mm 215.9 喷嘴数量 Nozzle amount 4-6 保径长度 Gage lengthen mm 35-55 API 接头 API CONN 4 1/2 REG

我厂钻头型号如 8 1/2"MD9431、8 1/2"MD9535、8 1/2"MD6651、8 1/2" MD3641 等 三开钻进使用 6 1/8"钻头
钻头尺寸 Size inch 6 1/8 mm 155.58 喷嘴数量 Nozzle amount 3-5 保径长度 Gage lengthen mm 30-45 API 接头 API CONN 3 1/2 REG

我厂钻头型号如 6 1/8"MD3522、6 1/8"MD3541 等

4、钻头生产流程
PDC 胎体钻头生产流程:
市场调研→需求了解→方案确定→钻头设计→图纸绘制→模具订制→模具 划线→铣模→制模→钢体加工→洗钢体→装粉→烧结→清理→一次喷砂→清窝 →二次喷砂→预热胎体→焊接复合片→焊后保温→焊接头→车焊缝→磨保径→ 上漆→装箱

5、钻头发展方向
现今油用钻头主要以牙轮钻头居多。随着 PDC 钻头的研究理论和生产工艺 的不断完善提高,产品质量大幅提升,PDC 钻头在很多复杂地层情况下的钻进 能力显著提高,其市场使用率持续增加。可以肯定的说,PDC 钻头是未来油用 钻头的主要发展方向。 自上世纪 70 年代末开始,美国陆续发表关于 PDC 切削齿的理论论文,PDC 钻头的理论研究进入了全面发展时期,至今还未对 PDC 钻头的研究形成一整套

深入完备的理论基础。 目前 PDC 钻头的生产主要还局限在以下三个方面: a 基础设计理论 随着 PDC 基础理论的完备和提高,采用钻进过程计算机仿真和钻头工作性 能预测等手段使 PDC 钻头的设计方法更加科学全面。 b PDC 钻头材料质量

PDC 复合齿的质量和胎体材料配方的优化可以提升 PDC 钻头的成品质量 c 生产使用过程 完善 PDC 钻头的加工工艺,提高 PDC 复合片的焊接质量,提高使用过程中 人员的培训素质。


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