深圳海明润厂家金刚石复合片PDC复合片聚晶金刚石复合片

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聚晶金刚石复合片( PDC) 钻头自投入使用以来以较高的机械钻速和较长的使用寿命得到了广泛应用。PDC 钻头以剪切破岩为主 ,主要用来钻软到中硬的均质砂泥岩地层 ,使用过程中通常采用“低钻压、大排量、高转速”获得高的破岩效率。由于 PDC 钻头相对牙轮钻头价格高昂 ,而且 PDC 切削片容易在砾岩钻进中崩齿磨损而失去切削能力 ,因此极少用 PDC 钻头来钻砾岩层段。海洋钻井作业费高昂 , 但钻头费用所占比例不到全井费用的 5 % 。聚晶金刚石复合片( PDC) 钻头自投入使用以来以较高的机械钻速和较长的使用寿命得到了广泛应用。PDC 钻头以剪切破岩为主 ,主要用来钻软到中硬的均质砂泥岩地层 ,使用过程中通常采用“低钻压、大排量、高转速”获得高的破岩效率。由于 PDC 钻头相对牙轮钻头价格高昂 ,而且 PDC 切削片容易在砾岩钻进中崩齿磨损而失去切削能力 ,因此极少用 PDC 钻头来钻砾岩层段。海洋钻井作业费高昂 , 但钻头费用所占比例不到全井费用的 5 % 。
地层中存在大段砾岩对 PDC 钻头的使用提出了严峻的挑战。PDC 复合片的抗研磨性能和抗冲击性能是制约PDC钻头寿命的一对矛盾 。在渤海特别是辽东湾钻井作业中 ,使用普通 PDC 钻头钻厚层砾石段 ,较大的负荷冲击载荷作用常造成 PDC 片崩齿 ,在砂砾的磨蚀下钻头刀翼鼻部和肩部会在短时间内 (通常在 3 m 进尺以内) 被破坏 ,并在肩部磨蚀成环(图 2) ,丧失大部分或全部的切削能力 ,因此不得不起钻换牙轮钻头,待钻穿砾岩段后再换回PDC 钻头。频繁地起下钻会大大降低钻井时效 ,从而增加海洋钻井成本。因此 ,针对该地区砾岩层情况研究设计相适应的 PDC 钻头及钻进技术。
通过对地震、录井和测井数据进行计算分析 ,得到不同深度下岩石物性参数 ,建立典型井岩性剖面;然后比照厂商按照邻井资料提供的钻头冠型、布齿(尺寸、形状、密度和角度) 、PDC 复合片强度、水力设计、保径齿与(或) 保径面设计结果以及所推荐的钻头性能参数 ,结合在渤海地区的钻井经验进行分井段钻头预选型(类似方法已广泛用于其他油田[ 1 ] ) ;后参照邻井井眼清洗及轨迹控制要求 ,结合本区域类似钻头的钻进参数及出井后的 IADC(国际钻井承包商协会) 磨损定级 ,对预选出的钻头进行优化设计和分段定型,并针对本区块制定出钻头使用策略和注意事项。
渤海地区优快钻井通常要求一个井段用一只钻头钻到底。也就是说 ,所设计的钻头在辽东湾地区既要钻浅部的疏松地层(须穿过砾岩等硬地层) ,又要尽量满足下部中硬地层钻进 ,因此对钻头性能的设计要求很高。
对于浅部疏松地层 , PDC 钻头设计通常采用中长 物线冠形 ,主要使用 16 ～19 mm 大切削齿 ,兼顾造斜及稳斜钻进要求 , 同时考虑钻头冠部、规径齿、规径长度对于移位趋向和导向性等钻头特性对定向井轨迹控制的影响[ 2 ,3 ] 。在本次钻头设计中 , 水力方面要满足快速钻进大排量的要求 ,并应用计算机水力辅助设计软件进行流场模拟和优化 ,以满足高钻速下润滑冷却钻头切削齿 ,确保井底岩屑及时排出 ,降低高速钻进所产生的大量固相钻井液高速射流对钻头本体和井壁的冲蚀程度。
理论和试验研究表明[ 427 ] ,由于井下复杂的受力情况 ,钻进过程中 PDC 钻头运动状态非常复杂 ,钻头在随钻具旋转之外还会发生涡动与回旋。钻头涡动使得切削齿运动方向与其切削工作面不断变化 , 进而使切削齿受到交变载荷和冲击载荷 ,而回旋运动则导致切削齿在与钻进方向垂直的方向受到高频率大负荷的冲击载荷。因此 ,这两种运动的共同作用将会对钻头产生严重的损坏 ,尤其是在含有砾岩的地层中钻进。所以 ,对于存在大段砾岩的地层 ,在进行 PDC 钻头设计时除了要考虑上述因素外 ,还要在切削结构和稳定特性方面作设计 ,即:考虑力平衡原则 ,以各个 PDC 复合片切削时产生的侧向力向量之合小(当钻头上径向合力不为零时 ,尽可能将该合力指向设计的保径接触面 , 因为该保径接触面对井壁不产生切削) ; 其次通过环形布齿在井底切削出稳定环 , 以改善钻头稳定性。

旋冲钻井技术简介

1.1 旋冲钻井技术概念
旋冲钻井技术是一种在冲击载荷和静压旋转共同作用下致使岩石大体积脆性破碎的破岩方法.旋冲钻井技术是在旋转钻井技术的基础之上发展而来，改变了传统切削和研磨碎岩方式，提高了钻井技术对坚硬及复杂地层的适应性[12].旋冲钻井技术的核心是冲击器，冲击器是一种依靠压缩空气能量或高压液流能量产生周期性高频冲击载荷的孔底动力机具.在整个钻井作业中，冲击器直接安装在井底的钻头或岩心管的正上方，用于推动活塞在竖直方向上反复碰撞运动，使得钻头产生周期性高频冲击力.冲击动载能够增大钻头钻深、有效扩张岩石裂隙，造成岩石大体积破碎.同时钻头在静压旋转作用下产生扭转剪切力切削岩石，显著提高岩石硬脆性、破碎性.岩石受到钻头的钻压、钻头旋转扭矩产生的水平推力以及周期性高频冲击动载的联合作用，发生剪切、破碎、变形、切割和磨损等[13].在动静组合载荷作用下，旋冲钻井技术更易使岩石破碎，具有更加的破岩效率.
1.2 旋冲钻井技术优点
相较于传统钻井技术，旋冲钻井技术具备钻进、钻头寿命长和钻井质量高等优势，因此在钻井中广泛应用，其特征表现如下[14]:
1) 钻进.旋冲钻井是以冲击载荷为主、静压旋转为辅的碎岩工艺.钻头受到周期性冲击载荷与岩石接触瞬间爆发出的集中应力.硬地层在旋冲作用下更容易发生脆性破碎，导致大体积的岩石碎裂、裂隙扩张，提高钻进效率.此外，破岩过程中产生的岩屑颗粒较大，有利于岩屑录井.
2) 钻头寿命长.在旋转钻井中，破碎岩石主要靠钻压，钻压对钻头轴承寿命和牙轮寿命有很大影响，钻压大时，钻进效率低，钻头磨损程度大.而旋冲钻井中钻压是次要的，只起到对钻头的压持作用，轻压状态下钻头的磨损较少.同时，旋冲钻井依靠较大的冲击载荷将岩石击碎，减轻了钻头高载荷工作状态.岩石在旋冲作用下发生脆性断裂，而非研磨破碎，有效避免岩石可能发生的塑性变形，改善钻齿的受力状态，更好地保护切削齿，钻头寿命增长.
3) 钻井质量高.由于冲击器对钻头进行高频冲击，破岩时间极短，岩石不会产生岩性变化，同时低钻压又改善了钻柱的受力，减轻钻柱弯曲，在钻头上不易形成偏斜力矩，此时钻头的稳固性更高，有效避免大钻压产生的井斜和钻柱疲劳损坏以及磨损，形成的井眼质量好且规整.

联系电话： 赵经理 金刚石复合片

深圳市海明润超硬材料股份有限公司,成立于2000年8月,国家高新技术企业。公司主导产品为石油天然气钻探用金刚石复合片、聚晶金刚石和聚晶金刚石喷砂喷嘴。经营场地面积15000多平米。目前深圳公司具有年产各种规格石油天然气钻探用金刚石复合片、聚晶金刚石和聚晶金刚石喷砂喷嘴等超硬材料产品200万件以上的生产能力。2008年在黑龙江建立了哈尔滨海明润超硬材料有限公司全资子公司，占地4万平米。目前已建成年产200万片金刚石复合片生产线。

　　公司先后建立了绩效管理体系、流程管理体系、财务预算管理、ERP系统管理及生产执行信息化管理MES系统。公司通过的管理体系建设规范公司管理,产品质量及服务质量。在2010年被认定为“高新技术企业”。于2013年与世界四大石油技术服务企业之一的一家美国公司建立了“战略合作伙伴”关系。


　　金刚石复合片海明润创造了具有自主知识产权的核心技术，形成了具有自身特点的技术体系。公司拥有一支实力较强的研发队伍，研发硬件和检测分析手段已达到国际水平。


　　海明润生产的金刚石复合片出口销往美国、加拿大、俄罗斯、欧洲等国家和地区，并被国内各大油田和大型钻头厂长期选用，以国内的，高稳定性，高性价比为主要特色而树立了良好的海明润品牌形象。

　　海明润金刚石复合片始终把产品质量看作生命线，在工作中遵循“勤恳做事、踏实做人，认真对待每一个细节”的企业精神。目前金刚石复合片公司已通过ISO9001:2008质量管理体系、ISO14000:2004环境管理体系及OHSAS18001:2007职业健康安全管理体系认证。

金刚石复合片公司注重引进技术人才，研究目标始终对准国际水平，已获得一批拥有立知识产权的专利技术，为公司长期可持续发展打下坚实基础。目前已获得7项发明专利和11项实用新型专利1项外观专利，专利申请数量一直在快速增长。拥有的研发硬件实力，现有扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDX)、X射线物相分(XRD)、定量金相显微镜、超声波无损探伤检测仪(C扫描)、抗冲击测定仪、大型磨耗比检测立式数控车床(VTL)等的检测设备。金刚石复合片
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