追求合力效应──记江汉钻头厂党委发挥政治核心作用

追求合力效应记江汉钻头厂党委发挥政治核心作用李杰朱烨以生产优质石油钻井钻头而著称的国家一级企业———江汉钻头厂，其经济效益连续１０年在全国石油机械制造行业名列榜首，国内市场占有率一直保持在４５％以上；国际市场前景广阔，今年已拿到４５０万美元的外销合同...

江汉三牙轮钻头的技术特点

70年代江汉钻头厂开发了具有国内先进水平的P、HP和XHP系列三牙轮钻头;80年代初引进美国休斯工具公司三牙轮钻头制造技术,生产了具有当代世界先进水平的J系列三牙轮钻头;90年代开始生产高技术ATJ系列和ATM系列三牙轮钻头。随着钻井技术的不断进步,江汉三牙轮钻头的设计与制造技术得到了新发展。

金刚石钻头有限元应力分析

采用有限元分析方法对金刚石钻头进行了应力分析，重点研究了有限元分析时的两大难点：一是有限单元的离散，二是外载荷的处理。给出了有限元计算模型和外载荷值，并对计算结果按ＶＯＮ．ＭＩＳＥＳ屈服准则进行了分析，找出了应力分布形式及最大应力值。所有理论分析方法和研究结果均可直接用于生产设计。

镶齿牙轮钻头牙齿失效特征分析

主要论述镶齿牙轮钻头在工作中因受井下复杂载荷的影响产生牙齿脱落、磨损、断裂、破裂和剥落失效的特征和原因,根据各种失效原因从设计、加工和使用等方面提出若干措施,以延长牙齿的使用寿命。

三牙轮钻头失效原因

论述三牙轮钻头在钻进过程中受到岩石磨损、钻井液冲蚀磨损、制造误差和使用不当等因素影响，造成各种失效形式，从而分析并提出改进措施，达到提高钻头质量降低钻进成本的目的。

金刚石增强复合齿提高了牙轮钻头的性能

通过大量的试验数据介绍了ＤＥＩ金刚石增强复合齿的性能、特点和优越性。ＤＥＩ楔形齿一改传统保径齿的被动保径状态，通过优化金刚石的成份、增强齿的强度和韧性、修改现有碳化钨齿的几何形状，从而产生了新一代的进攻型金刚石增强保径合金齿，提高了钻头的保持井径的能力，更可靠地保持了钻头的切削结构，延长了钻头的保持机械钻速的时间，使钻头的使用寿命更长，完井时间更短。

600kN钻头试验台架

牙轮钻头和金刚石钻头是石油天然气勘探开发的重要工具。钻头质量的好坏,以往是通过现场钻井试验来确定的,由于钻井条件(如地质情况、钻井参数、钻井设备状态、操作技能)不断变化,现场试验周期长,这就很难准确地判断钻头质量好坏和失效原因。因此。

新型钻头结构降低钻井成本

介绍美国８家钻头制造公司最新推出的几种能降低钻井成本的新型钻头产品及技术，结合设计构想、使用数据以及新、旧钻头优缺点的对比，对这些新型钻头的结构和特征进行概述。

挠性连接钻头——PDC钻头抗振新原理

钻头与底部钻具结合之间的刚性连接是产生井下严重振动的根源。在钻头和底部钻具组合之间采用倾斜的挠性接头可提高钻头的稳定性。这种设计原理已经过专门设计的、能够模拟井下动态条件的实验装置的验证。设计出了一只８１／２ｉｎ原型钻头，并进行了现场试验。井下加速度仪记录结果表明，钻头采用挠性接头可显著降低井下振动程度。

钻头地震技术改进钻井数据

钻头地震技术使人们得以在钻井的同时，连续监测不同深度的地震时间，从而作出有关钻头距关键地层距离的决策，保证钻井作业的安全。介绍钻头地震技术的工作原理，并展望钻头地震技术的发展前景。

美国钻头新技术

介绍美国各主要钻头生产厂家的最新技术和产品,包括双中心钻头、小井眼钻头、定向/水平井钻头、新型密封钻头以及与钻头制造紧密相关的新技术,如表面硬化工艺和水力系统等。

三牙轮钻头牙爪应力分析

用有限元法对某型三牙轮钻头的２号牙轮－牙爪进行了静力计算，求得不同轴承间隙时牙爪轴颈及止推面上的接触应力分布规律。大轴颈上接触面法向应为沿轴线分布不均匀，靠近根部应力最大，沿轴颈轴线方向逐渐减小，但在卡簧槽边处又升高；小轴颈上应力比大轴颈小。在钻压加扭矩共同作用下，牙爪轴颈和止推面上的压应力分布不对称，接触区域发生偏移，止推面上接触区偏移较多。轴承间隙对轴颈应力的影响大于对止推面应力的影响。

高淬透性新型石油钻头钢的开发与应用

８０年代以来，国内外石油勘探钻头钢随着钻头几何结构的革命性变化而出现了一种崭新的发展趋向，传统石油钻头用钢逐渐为高淬透性的ＥＸ系列及其改型钢所代替。这种钢以其合理发挥各组成合金元素优化配比的复合效应为特点，辅以优化的冶炼方法和热处理工艺，不但心部淬透性好，表层淬透性也高，而且综合力学性能良好，为提高钻头使用寿命和降低钻头制造成本发挥了重要作用。本文根据多年引进国外技术的实际经验，对石油钻头用钢的发展和使用中进一步改进的方向作了分析和评述，并提出了有关建议。

用于定向钻井的可导向PDC钻头的开发

论述一种新系列的聚晶金刚石复合片（ＰＤＣ）钻头的开发。这种新型的ＰＤＣ钻头具有牙轮钻头的稳定扭矩灵敏度，却保持着ＰＤＣ钻头可实现的机械钻速高与使用寿命长等特性。这类设计的一个特征是有一个３６０°的全径接触保径圈，防止外排切削齿侵入规径处的地层。这种对侧向运动的限制减少了钻头的回旋，进而提高了切削结构的使用寿命。钻头钻井平滑，扭矩波动率就较低，产生的井眼也就更平滑，使钻压传递更具可预测性。这些优势使得滑动时机械钻速更高，因此用在钻头定向上的时间更少。

横向喷射水力学与椭圆切削齿技术相结合提高PDC钻头性能

近几年来横向喷射聚晶金刚石复合片（ＰＤＣ）钻头水力学的成功应用已经取得可观的成果。置于钻头刮刀内的横向喷嘴提高了切削齿的清洗效率，进而提高机械钻速（ＲＯＰ）。除了清除喷嘴前的堆积物外，流体的挟带作用产生文丘里效应，向下的喷嘴使流体通过刮刀，然后以高速流向排屑槽。本文将对史科特油田横向喷射试用、椭圆形切削齿的基本原理与设计极限，以及最新的全横向喷射钻头的技术开发进行跟踪。

三牙轮钻头啮合设计的新方法

针对三牙轮钻头传统的二维啮合设计方法的低效率和二维啮合图的不真实性，开发出一个三牙轮钻头啮合设计新程序。利用新程序可对啮合图上的牙齿布置进行动态联动修改，画出真实啮合间隙分布图，还可进行真实啮合间隙的计算。计算结果表明，新程序啮合设计效率比手工方法提高２０～４０倍，比人机交互法提高６～１０倍，计算出的啮合间隙是真实可信的。

我厂应用引进和国产热处理工艺材料的情况

热处理工艺材料是保证热处理工艺执行的关键和基础。工艺材料满足不了要求,则工艺质量就难以获得预期的理想效果。因此,对热处理工艺材料的研制和改进,已成为热处理技术改进和质量保证体系中的一个十分重要的环节。现将我厂应用引进和国产热处理工艺材料情况介绍如下,以期和国内热处理界的同行进行交流。 1.渗硼剂我厂使用美国休斯公司专用配方的渗硼剂能保证得到Fe_2B单相层,渗层附着良好,无剥落。

钻头扭转和侧向振动的动态稳定性方法研究

本文论述了聚晶金刚石复合片钻头的感应扭转和侧向振动下的动态稳定性。通过使用下述三个简单的机械系统，研究了动态稳定性：１．钻柱扭转振动；２．钻头侧向振动；３．钻头与钻柱总成的耦合扭转和侧向振动。对每个系统，都确定了系统动态稳定的转速／钻压的定义域。通过研究各种钻柱和钻头参数对转速／钻压曲线图上稳定区大小的影响，研究了它们对钻头运动稳定性的影响。这些都有力地说明了用稳定性方法对影响钻头稳定性的主要参数可提供极其有价值的定性资料。

用底部钻具组合模型钻页岩时通过电渗透作用减少钻头泥包

论述了对使用电渗透来防止钻头泥包所做的进一步工作。对湿粘土的压入硬度试验表明：电渗透过程在 含水 量较低的粘土中变得更加有效。在不同类型页岩所使用的旋转金属圆管和静止页岩试样之间，湿粘土的这种基本特征与电渗透作用下测量的摩擦系数有很大关系。试验结果证明了与含水量较低（〈１０％）的页岩相比，含水量较高（〉１０％）的页岩对电渗透的反应程度较小。而且，在粘土／砂子的混合物中。