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優(yōu)勢供應FRAISA鉆頭ET0755.160

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江蘇邱成機電有限公司
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江蘇邱成機電有限公司是一家集研發(fā)、工程、銷(xiāo)售、技術(shù)服務(wù)于一體的現代化企業(yè)，是國內自動(dòng)化領(lǐng)域具競爭力的設備供應商。公司主要經(jīng)營(yíng)歐美和日韓 等發(fā)達國家的機電一體化設備、高精度分析檢測儀器、環(huán)境與新能源工業(yè)設備及電動(dòng)工具等工控自動(dòng)化產(chǎn)品。 
憑借專(zhuān)業(yè)*的技術(shù)與商務(wù)團隊， 公司在為客戶(hù)帶來(lái)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的同時(shí)還可提供自動(dòng)化工程技術(shù)服務(wù)及成套解決方案。

在PDC的生產(chǎn)技術(shù)尚未成熟，或者說(shuō)PDC鉆頭剛開(kāi)始開(kāi)發(fā)之前的一段時(shí)間，就有廠(chǎng)家用無(wú)硬質(zhì)合金襯底的聚晶人造金剛石取代天然大顆粒金剛石來(lái)制造表鑲鉆頭。聚晶體的形狀有一端為圓錐的圓柱形、三角塊形、圓片形及矩形、塊形等多種，如GE公司的Geoset、Fomset，De Beers公司的Syndax3以及鄭州三磨所的TSP，它們的共同特點(diǎn)是具有高熱穩定性，即耐1000℃～1100℃的高溫，可直接燒結到由碳化鎢粉未及粘結金屬組成的鉆頭胎體的冠部作為鉆齒，破碎與切削地層。
1969～1975年鄭州三磨所分別生產(chǎn)了幾種不同直徑的JR20SN-2聚晶體，首先用于保徑的孕鑲鉆頭和擴孔器的制造，鉆進(jìn)礦山7級以下的地層，而后用6×6mm聚晶體制造石油刮刀鉆頭，在勝利油田進(jìn)行試驗，以鉆進(jìn)同一井深2400m為例，聚晶刮刀鉆頭與硬質(zhì)合金刮刀鉆頭相比，每口井可節約1.1～1.2萬(wàn)元，并節省78%的時(shí)間；聚晶刮刀鉆頭與牙輪鉆頭相比，節省成本50%以上，鉆井時(shí)間減少5～8天。另外1.8×5mm聚晶體制造的地質(zhì)取芯鉆頭、擴孔器以及2.5×5mm聚晶體用于冶金、煤田及地質(zhì)孕鑲鉆頭的保徑，其效果也與天然金剛石相近。
金剛石
金剛石
在20世紀80年代初期我國自主研發(fā)的PDC尚未成功之前，6×6mm聚晶體曾大量用于石油、天然氣鉆井的取芯鉆頭和西瓜皮式的全面鉆進(jìn)鉆頭。三角塊形聚晶也曾大量用于制造中硬至硬地層（如石灰巖、白云巖）、輕微研磨性地層的取芯或全面鉆進(jìn)鉆頭。自90年代國產(chǎn)PDC大規模生產(chǎn)之后，聚晶人造金剛石逐漸退出了鉆井市場(chǎng)，被PDC全面取代。
石油、天然氣鉆井用PDC鉆頭的研發(fā)與應用經(jīng)歷了一個(gè)相當長(cháng)的時(shí)間，早期PDC的抗沖擊性不高、存在分層現象，加上鉆頭設計制造方面存在

問(wèn)題及石油、天然氣鉆井具有風(fēng)險性，占據鉆井市場(chǎng)較大份額的牙輪鉆頭制造廠(chǎng)商表現不是那么積極，因此PDC鉆頭的研發(fā)和應用遇到了較大的困難與阻力。
美國在1973～1975年間采用GE公司生產(chǎn)的8.38×2.8mm、金剛石層為0.5mm厚的PDC（Compax）焊接到硬質(zhì)合金齒柱上再安裝到鋼體鉆頭上進(jìn)行試驗，大量的原始試驗數據表明：PDC可取代用于鉆進(jìn)最硬和磨蝕性很高的巖石的表鑲鉆頭上的天然金剛石。但考慮到PDC的結構與性能特點(diǎn)以及石油、天然氣地層大都為軟一中硬地層，于是鉆頭制造廠(chǎng)商把PDC應用重點(diǎn)放到了具有重大市場(chǎng)前景的石油鉆井市場(chǎng)。美國Tulsa大學(xué)鉆井研究中心參與了最初的平面PDC鉆頭設計，并對PDc本身進(jìn)行了關(guān)鍵性試驗。在此期間GE公司在南得克薩斯州、科羅拉多州、猶他州、上密歇根州進(jìn)行了4只PDC鉆頭的試驗，暴露了PDC柱齒、鉆頭設計與制造方面的一些問(wèn)題。
取芯鉆頭
取芯鉆頭
初期試驗存在的問(wèn)題解決后，1976年12月GE公司推出了鉆頭專(zhuān)用PDC系列產(chǎn)品Stratapax，其性能有所改進(jìn)，更耐沖擊，也更有利于固定到鉆頭體上。與此同時(shí)Diamant B0art公司在波斯灣和北海鹽巖中、East.man Christensen公司在北海也進(jìn)行了一些較為成功的PDC鉆頭試驗。
通過(guò)上述初步探索性試驗之后，80年代末一直到現在，PDC制造廠(chǎng)對PDC進(jìn)行了一系列的改進(jìn)與創(chuàng )新，使PDC的各項性能得到了很大提高，而各大鉆頭公司隨著(zhù)能源市場(chǎng)的景氣、原油價(jià)格的不斷創(chuàng )新高，他們與石油公司一起積極開(kāi)發(fā)了一系列新型PDC鉆頭，改善了使用效果與擴大了使用領(lǐng)域。
90年代起，從鉆頭水力學(xué)角度出發(fā)，通過(guò)完善鉆井泥漿以控制頁(yè)巖中鉆頭泥包現象獲得了成功，使解決鉆進(jìn)頁(yè)巖夾層存在的問(wèn)題獲得了突破性進(jìn)展。PDC鉆頭的發(fā)展是Amoco公司發(fā)現了鉆頭損壞的最主要原因是鉆頭旋轉偏擺（回旋）造成的，隨之發(fā)展了防鉆頭偏擺設計技術(shù)，各鉆頭制造廠(chǎng)從鉆頭設計角度出發(fā)對布齒結構、刀翼結構、鉆頭剖面形狀等采用了一系列防偏擺設計技術(shù)，將旋轉偏擺程度降低到最小。此外，Eastman Christensen公司將Amoco的防偏擺產(chǎn)品實(shí)現了商品化，采用了穩定鉆頭工作裝置，使PDC在鉆進(jìn)時(shí)降低導致其破壞的劇烈偏擺載荷，正式推出了防旋轉偏擺鉆頭，這種鉆頭在多層（非均質(zhì)夾層）巖層鉆進(jìn)中更為有利。此外，鉆頭冠部形狀也由平面狀變?yōu)?～8刀翼甚至更多刀翼（螺旋形）的西瓜皮狀。
原油
原油
PDC鉆頭不斷提高與創(chuàng )新的另一原因是開(kāi)發(fā)與應用了更為現代、更為復雜的計算機數據模型系統（CAD/CAM），并與實(shí)驗室驗證相結合，增加了鉆頭成功應用的把握。在我國，PDC鉆頭的開(kāi)發(fā)因為受到PDC國產(chǎn)化的影響，相對美國要晚15年左右，在20世紀80年代中期，江漢鉆頭廠(chǎng)、大港總機廠(chǎng)鉆井研究所及北京石油大學(xué)等單位開(kāi)始著(zhù)手研發(fā)PDC鉆頭，1985年川石一克里斯坦森金剛石鉆頭公司與1990年新疆一帝陛艾斯鉆頭工具公司成立后分別引進(jìn)了國外成熟的PDC鉆頭技術(shù)及后續新技術(shù)，并采用GE、DeBeers、USS公司生產(chǎn)的質(zhì)量穩定可靠的PDC，它們制造的鉆頭在鉆井中均有

越的表現，為我國PDC鉆頭的開(kāi)發(fā)與應用迅速鋪平了道路，展現了PDC鉆頭在石油、天然氣鉆井市場(chǎng)的光明前景。但因鉆頭成本過(guò)高及售價(jià)昂貴，其應用主要在新疆地區油田及海洋油田鉆井中推廣。
1988年鄭州三磨所自主研制的價(jià)格十分低廉的PDC投放市場(chǎng)后，加速了我國PDC鉆頭國產(chǎn)化的步伐，先后出現了江漢鉆頭廠(chǎng)鉆井研究所、大港石油總機廠(chǎng)、勝利油田鉆井院、大慶石油管理局鉆頭廠(chǎng)等一批PDC鉆頭制造廠(chǎng)，*國產(chǎn)化的PDC鉆頭在大慶油田、中原油田、大港油田、勝利油田、遼河油田、吉林油田等地區得到了推廣和普及。
大慶油田
大慶油田
由于20世紀90年代初國產(chǎn)PDC的性能還不令人滿(mǎn)意以及部分鉆頭廠(chǎng)家鉆頭設計與制造水平相對較低，鉆井效果尚不太理想，直到鄭州新亞復合超硬材料有限公司投產(chǎn)后，在PDC制造技術(shù)上堅持不懈地進(jìn)行研究和創(chuàng )新，產(chǎn)品的規格與國外產(chǎn)品一致，產(chǎn)品的質(zhì)量及可靠性提高，才基本上滿(mǎn)足國內外鉆頭客戶(hù)用于鉆進(jìn)軟一中硬地層鉆頭的技術(shù)要求，目前該公司主要致力于開(kāi)發(fā)適合于硬地層、夾層、深井等難攻地層鉆頭用的PDC。另外，在鉆頭制造方面，除川石一克里斯坦森金剛石鉆頭公司、新疆帝陛艾斯鉆頭工具公司外，又涌現了一批具有高質(zhì)量水平的鉆頭制造公司：如成都百施特金剛石鉆頭公司、武漢億斯達工具公司、成都迪普金剛石鉆頭公司及四川川石金剛石鉆頭公司等?？梢韵嘈?，不久的將來(lái)，國產(chǎn)PDC鉆頭的使用效果及應用領(lǐng)域會(huì )隨著(zhù)PDC品質(zhì)的改善以及鉆頭設計、制造水平的提高而迅速進(jìn)步。
當今，在世界鉆井市場(chǎng)上，在鉆頭制造技術(shù)與生產(chǎn)數量上占主導地位的

名公司有休斯（Baker Hughes）公司、DBS（HaIliburton的Secarity DBS）公司、史密斯（Smith International）公司以及瑞特（Hycalog Tool—Reed）公司四家 [6]  錨點(diǎn)錨點(diǎn)。
錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)
鉆速影響因素編輯
1）地層沉積年代遠，地層硬度高、不均質(zhì)，部分層段研磨性高。
燧石結核
燧石結核
厚度在500m以上的自流井組，泥頁(yè)巖，砂巖互層，砂泥巖致密，硬度高，須家河段為泥巖夾石英砂巖，硅質(zhì)膠結，巖石硬度達7級；二疊系陽(yáng)新統地層巖石可鉆性級值為4.7～7.5，巖石軟硬變化大，因高圍壓作用，二疊系灰巖硬度高出三疊系3倍以上，且央帶燧石結核，煤及黃鐵礦 [7]  。
2）井眼不穩定。
井眼
井眼
川東高陡構造井的上部沙溪廟組一珍珠沖組地層（井深0～2500m），巖性主要是砂，泥、頁(yè)巖互層。由于巖石水敏性強以及高陡構造的地應力聯(lián)合作用，使井眼很容易失穩，井壁嚴重坍塌。為了平衡垮塌而提高鉆井液密度，導致機械鉆速大幅降低，如天東26井在沙溪廟組、自流井組地層鉆井中鉆井液密度提至1.35～1.63g/cm3，由高液柱壓力產(chǎn)生的“壓持效應”使機械鉆速降至0.96m/h；二疊系的龍潭組、梁山組也極易垮塌。
3）地層傾角大，地層傾角8～55°，達85°，容易發(fā)生地層自然造斜。
為了控制井斜往往采取輕壓吊打的措施，從而大大降低了鉆井速度。
4）地層壓力系統復雜，從負壓到異常高壓相互交錯，具有縱向上壓力系統的多樣性和橫向上壓力系統相對獨立性。
井噴

井噴
碳酸鹽巖氣藏有裂縫性、孔隙性和裂縫一孔隙性3類(lèi)產(chǎn)層?？紫缎詺獠貕毫σ幝尚暂^清楚，基本表現為常壓，能實(shí)現平衡鉆井，如川東石炭系、長(cháng)興生物礁等。而裂縫性氣層壓力依賴(lài)于地質(zhì)運動(dòng)的強弱及巖石本身的強度·規律性差，很難預測。鉆井時(shí)按有裂縫存在而采用高密度鉆井液鉆進(jìn)。導致過(guò)平衡影響機械鉆速，但采用低密度鉆井液快速強鉆，突遇裂縫井噴的風(fēng)險很大。陽(yáng)新組、長(cháng)興組兩個(gè)高壓產(chǎn)層，由于壓力梯度高，巖石硬度大，并且地層深度深，鉆井液密度通常為1.50g/cm3；（云安6井壓力梯度達2.45MPa/hm，鉆井液密度2.41g/cm3），致使鉆速長(cháng)期徘徊在1.00m/h左右。
5）大尺寸井眼長(cháng)。
巖屑
巖屑
川東地區大于 311.Imm井眼的井段約占總進(jìn)尺的1/2～3/4，由于井斜因素導致鉆壓加不上。 in頭鉆壓一般只能加到120～180kN，轉速一般為60r/min。大尺寸井眼鉆頭破巖體積大，如 in鉆頭的破巖體積為8Min鉆頭破巖體積的4.24倍， in鉆頭的破巖體積為 in鉆頭的2.08倍。顯然鉆頭在井底的機械破巖能量嚴重不足，牙齒很難吃入地

層.破巖方式主要以研磨為主，而不是體積破碎，導致鉆頭破巖效率很低。由于井眼尺寸大、井深，實(shí)際環(huán)空返速在0.8m/s以下，水力能量也嚴重不足，導致井底清洗效果差，巖屑重復破碎；同時(shí)，深井鉆井經(jīng)驗表明，隨著(zhù)大尺寸井段的加深.牙輪鉆頭的蹩跳現象尤為突出，鉆頭在井底的有效鉆進(jìn)時(shí)間不到50%，也嚴重影響了機械鉆速的提高