难钻进地层用新型钻头、钻具及泥浆的研究

阐述了难钻进地层用新型金刚石钻头的结构、制造特点,射流式钻具的原理、类型,以及防塌型稀释剂的作用机理。

适用于管线密集市政道路上钻探的新型钻头

市政道路上工程勘察、管线专项探测及监测成孔时损坏管线的情况时有发生,造成经济损失和不良社会影响。经过反复试验研究,研制了一种新型钻头,适用于20m以浅土层钻进、取芯,有效地防止破坏地下管线,提高了勘探、精准探摸管线及管线监测成孔的效率,应用效果良好,具有重要的现实意义和广阔应用前景。

新型可换头钻头参数优化有限元分析

利用AdvantEdge有限元仿真软件对新型可换头钻头的切削过程进行模拟仿真,通过极差法分析仿真数据,得出在切削过程中定位孔深度对扭矩、温度和Mises应力的影响最大,其次是定位孔直径,刀头模块排屑槽圆弧直径的影响最小;定位孔直径对切削力影响最大,其次是刀头模块排屑槽圆弧直径,中心定位孔深度的影响最小。直径D_(1)=32mm的新型可换头钻头最优结构参数为:刀头模块排屑槽圆弧直径为7mm,定位孔直径为5mm,深度4.5mm。

应急救援新型反循环钻头钻进性能工程实践研究

为验证应急救援新型反循环钻头的钻进性能,本文采用应急救援新型强力抽吸反循环钻头,在新疆某矿区进行工作量为103.60m的新型反循环钻头钻进现场试验,对钻进效益、钻进质量和钻进效益进行分析和总结。结果显示:新型反循环钻头钻进效率为8.18~6.55m/h,钻进效率是常规泥浆钻进的3.3~5.2倍,井斜角的变化在2°范围内,现场试验验证了新型反循环钻头的可行性,为进一步应用提供了实践经验。

高性能高温合金钻头试验研究

高温合金切削加工性能差,采用传统钻头加工高温合金存在零件效率低和刀具寿命很短等问题,因此需要研制新型钻头。新型钻头从基材、涂层、几何结构到冷却方式都进行了系统性和针对性优化。切削试验表明,新型钻头的最大轴向钻削力仅为传统钻头的72%左右,孔壁的表面粗糙度Ra值仅传统钻头的1/2,切削800mm后仍处于可继续切削的正常磨损状态,与其他厂家钻头相比,磨损量小且寿命优势明显。新型钻头能够满足高温合金和钛合金钻削加工中的长寿命和高精度要求。

PDC钻头泥包处理措施及新型防泥包钻头

PDC钻头产生泥包现象的影响因素包括钻头特性、地质、泥浆、使用方法等,各种针对PDC钻头的防泥包现场处理措施,可一定程度上减少下钻过程及钻进过程中的泥包产生,在施工过程中应重视针对性地选用。新型防泥包PDC钻头综合性能优于普通PDC钻头,具有推广价值。

打滑地层新型孕镶金刚石钻头

在分析打滑地层特点的基础上,指出了钻进该地层所存在的问题,提出了用于打滑地层钻进的新型孕镶金刚石钻头的设计思路,在钻头工作层中采用主、辅两种磨料,并对这两种磨料的工作机理、处理工艺以及该新型钻头的制造进行了阐述。钻头的室内钻进试验结果表明:在钻进极坚硬致密的锆刚玉时,相对于普通金刚石钻头,新型孕镶金刚石钻头的钻进时效提高1.93倍,平均磨损量增加38%,具有高时效、相对寿命长的优点,是打滑地层钻进的理想钻头。

可有效抑制粘滑并提高机械钻速的新型自调节式PDC钻头

国外公司研究出一种新型自调节式PDC钻头,是石油天然气钻井工业中出现的第一种应用自调节式切削深度（DOC）控制技术在钻井过程中主动减小粘滑现象的＂聪明＂型钻头。这种新型钻头可以非常智能地对扭转振动进行聪明的响应,在发生井下问题时,无需等待较长时间,钻井操作人员就可采取纠正措施。该新型钻头还可以吸收会对钻头切削结构整体性产生破坏的突发过载或振动现象,所以其抗冲击损坏能力更强,且能够大幅缩短钻井过程中的非生产时间,具有较好的经济效益。

大陆科学钻探用新型镶嵌式钻头的研究

结合大陆科学钻探岩性特征和钻进工艺 ,介绍了新型镶嵌式钻头设计的结构特点、主要技术参数和现场应用情况 ,较好地解决了硬岩。

应用新型PDC取心钻头 提高坚硬破碎地层岩心收获率

通过对坚硬破碎地层特性及目前所用取心钻头、取心工具等的研究,深入探讨了坚硬破碎地层的取心难点,研究了一种适应坚硬破碎地层的高机械钻速的新型PDC取心钻头,不但很好的发挥了坚硬破碎地层孕镶或表镶取心钻头的耐磨性强、稳定性好的特性,也充分发挥了PDC钻头机械钻速大、岩心收获率高、岩心质量好的优良特性。有效提高了机械钻速及取心质量,满足了甲方的要求,同时,大大降低了取心成本及井下复杂事故的发生,做到了高效、环保。最后还探讨了适应坚硬破碎地层的取心部件及装置,以便进一步有效提高取心质量。

新型复合PDC钻头设计特点及应用

本文针对胜利油田多夹层地层特点进行了PDC钻头的优化设计，在多夹层地层中取得了较好的应用效果，对加快油田勘探开发速度．降低钻井成本有积极的意义。

新型PDC钻头在塔木察格区块的试验

蒙古国塔木察格油田部分区块发育有凝灰质地层,岩性致密且塑性较强,可钻性差,钻头易失效。在此地质条件下,提高机械钻速,缩短钻进周期,是该区块钻井提速的关键。本文通过对PDC钻头进行改进,形成具有个性化特点的PDC钻头方案,新型HZP系列PDC钻头在塔木察格区现场试验7口井,实现了T21-54、T21-61区块机械钻速提高33%-87%,为新型PDC钻头在塔木察格油田的推广应用打下了坚实基础。

新型PDC钻头在吉林长深营城组中的应用

吉林长深区域构造位于松辽盆地南部长岭断陷中部隆起带,邻近南北次洼,处于油气运聚的有利区带。营城组气藏埋深3550-3800m,储层主要岩性为气孔流纹岩、原地自碎角砾化熔岩、晶屑熔结凝灰岩、火山角砾岩等。地层可钻性差,钻井周期长,影响了勘探评价及开发进程,需要钻井提速提效技术来提高勘探开发的效率。本文针对长深区块地层特征,研究出了一种新型PDC钻头,该型号钻头寿命长,机械性能稳定,地层适应性强,具有一定推广价值。

各向异性岩石破碎过程分析及其钻进用钻头设计研究

钻探工程施工中经常遇到各向异性岩石。钻进各向异性岩石时,不同方向上的岩石强度是不同的。在垂直地层方向上的岩石最容易钻进破碎,其他方向破碎阻力较大,因此岩石压挤核成椭圆形。轴载用于克服岩石的内摩擦阻力和克服来自岩石破碎时产生的反力。在岩石反力垂直分力的作用下,对钻头产生翻转力矩。在此翻转力矩的作用下,钻头偏斜,钻孔弯曲,直接影响钻进效率和钻孔质量。因此,要采取措施解决这个翻转力矩问题。俄罗斯博士СкоромныхВ.В.教授等对此进行多年研究,提出了宜用钻头设计的新思路。

龙固煤矿深钻井工程钻头结构设计优化

针对巨野煤田龙固矿区地质特征,进行钻头结构设计优化,在钻进中顺利地通过深厚膨胀黏土层、块状、破碎岩层,其经验对深钻井施工有一定指导意义。

高填材料基材钻孔能力优化

某高填材料基材现有的钻孔加工能力无法满足产品的设计需求,加工过程中常出现断钻、孔损、层间分离等质量问题,为此进行设计优化,采用新型涂层钻头。优化后可以满足该高填材料厚径比为12∶1的产品,钻孔报废率从25%降低至0.95%,解决了高填材料高厚径比的质量问题。

医疗骨钻削关键参数仿真与优化研究

现代医疗领域对小型精密器械的要求不断提高,针对传统医疗钻头的孔定位缺陷,提出了一种新型医疗Ti6Al4V钛合金钻头组件,应用有限元方法,通过仿真研究了医疗骨钻削中关键钻削参数(钻头顶角2Φ、进给速度V f和主轴转速n)对钻削性能的影响规律,确定了最佳钻削参数。结果表明:关键钻削参数对钻削温度的影响程度依次为主轴转速n>钻头顶角2Φ>进给速度V f,对钻削力的影响程度依次为进给速度V f>主轴转速n>钻头顶角2Φ。综合分析得出最佳钻削参数组合为2Φ=125°、V f=1.5 mm/s、n=800 r/min。研究结果为合理选用医疗钻头参数提供了一定的理论指导。

提高钻井速度配套技术的研究与应用

本文针对影响江苏油田钻井速度的主要原因,对提高钻井速度的配套技术进行了研究,初步形成了直螺杆钟摆、反钟摆、柔性加压器钟摆、单弯双稳组合等有利于提高机械钻速的新型钻具组合系列。通过高效PDC钻头的优选与应用,新型工具的研制与推广应用,引进柔性加压器,在减轻大斜度井、水平井的托压问题起到了较好的作用。

隆昌路越江隧道勘察新技术及新方法

文章对环境条件复杂、施工难度大的上海隆昌路越江隧道勘察新技术及方法进行分析探讨,探索出在管线密集的市政道路上进行安全勘探的施工方法;勘探应用SH30钻机钻杆传动结构的新技术,提高了勘察效率。对黄浦江段勘探施工的新思路和创新技术进行探讨,提出科学合理的勘察方法,解决了受江底管线影响导致管线附近钻孔迟迟不能施工的难题,确保水域钻孔高效、安全地完成。这些新技术和新方法对提高环境复杂的市政工程和水域工程勘察质量和效率有着积极的借鉴和指导作用。

改进的海相淤泥搅拌桩成桩效果试验研究

现场试桩是合理确定施工工艺、固化剂掺入量及评判成桩效果的有效手段。为了探究新型钻头和新型固化剂加固海相淤泥的成桩效果及适用性,依托珠海市斗门区某市政道路项目,针对该项目软土路基海相淤泥的性质,开展了不同钻头、不同固化剂的现场试桩工作,测试了不同深度处芯样的无侧限抗压强度和直剪强度,研究不同因素对成桩效果的影响。结果表明:改进的钻头采用两搅两喷施工工艺成桩效果较好,可节约一半工期;相同钻头条件下新型固化剂成桩完整性明显优于纯水泥固化剂;采用RQD值折减后无侧限抗压强度和直剪强度更贴合工程实际;直剪强度可取无侧限抗压强度的40%。