金刚石钻头优势与参数

2022-08-03

(一)、金刚石钻头优点
1 适应配合井下马达应用于定向钻井,
力平衡设计使钻头具有良好的导向性,具有较小的径向震动;
2 PDC复合片在钻头不同位置的合理布置使钻头具有较强的攻击性和抗研磨性;
3 动态流场模拟技术应用水力设计,使井底流场最优化,有利于提高排屑速度和防泥包;
(二)、金刚石钻头的结构参数
金刚石钻头的结构参数包括:钻头体、金刚石含量、金刚石粒度、胎体硬度、水口、钻头唇面形状等。
1.钻头体
金刚石钻头体的制作要求如下:
一般用中碳钢加工而成。双管钻头的钻头体较长,一般为115mm,壁较薄,上端有内螺纹与扩孔器相连接。
单管钻头的钻头体较短,一般为75mm,壁较厚、上端车有外螺纹与扩孔器相连接。
一个钻头包镶的金刚石量,称为金刚石含量,以克拉ct计。
2.金刚石含量
含量是根据钻头结构、直径及所钻岩石性质而确定的。钻头直径大,克取岩石面积大,则所需金刚石数量多;反之,则少些。同径同结构钻头,钻进强研磨性地层时,金刚石含量应大些,以减少单粒金刚石负担,维持钻头较长工作时间。钻进研磨性小的岩层,金刚石含量应小些,以利于出刃。一般同径孕镶金刚石钻头的金刚石含量比同径表镶钻头稍多。
3.金刚石粒度
分颗粒级和粉末级两类。
颗粒级金刚石粒度直径大于1mm,其粒度均以粒/ct表示;粉末级金刚石粒度直径小于1mm,粒度以“目”表示。“目”即网目数,为筛网在每平方英寸内的网眼数。
表镶钻头金刚石粒度以粒/ct表示;孕镶钻头金刚石粒度以“目”表示。
4.金刚石钻头胎体
钻头胎体是钻头底部包镶金刚石的一圈合金;主要由骨架材料和黏结金属两部分组成。
金刚石钻头的质量,在很大程度上取决于钻头胎体成分及其性能。胎体采用粉末冶金法和电镀法制成各种形状。
对表镶钻头胎体,其作用在于牢固地包镶金刚石,并可靠地与刚体焊接;而孕镶钻头的胎体,除具有表镶钻头胎体作用外,还要保证金刚石在钻进过程中有自锐的作用。
金刚石钻头胎体硬度等级分别用HRC加硬度数值表示。如:HRC45,HRC40,HRC35,HRC30等。
5.金刚石钻头水口
钻头水口分别由底部、内、外侧部的水槽构成。
钻头水口作用:与硬质合金钻头的作用一样;疏通冲洗液;冷却钻头;排出岩粉;确保安全钻进施工。
6.金刚石钻头唇面形状
金刚石钻头的唇面形状是根据岩石性质决定的。目的是为了提高钻速,提高钻具的稳定性和延长钻头的使用寿命。
常见的唇面纵剖面形状有弧边形、半圆形、平底形、阶梯形、锥形和锯齿形等。

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