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高炉开口机钻头的研究历史

高炉开口机钻头的研究历史

Date:
2020/10/20 12:03

   磨机减速机厂家高炉开口机钻头的研制与应用经历了一个漫长的过程。早期PDC的抗冲击性不高,存在分层现象。此外,钻头的设计和制造存在问题,油气钻井也存在风险。在钻井市场占据较大份额的牙轮钻头制造商并不那么活跃。

    因此,高炉开口机钻头的开发和应用并不十分活跃,遇到了很大的困难和阻力。19731975年,将GE公司生产的金刚石层厚度为0.5mm8.38×2.8mmPDCCOMPAX)焊接在硬质合金桩上,然后安装在钢制钻头上。大量原始试验数据表明,PDC可以代替天然金刚石用于钻削最坚硬、高磨粒岩石的明装钻头。

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    然而,考虑高炉开口机钻头的结构和性能特点以及大多数油气层都是软至中硬的地层,钻头制造商将PDC的应用重点放在了具有巨大市场前景的石油钻井市场上。美国塔尔萨大学钻井研究中心参与了PDC平面钻头的初步设计,并对PDC本身进行了关键性试验。

    经过上述初步的探索性试验,高炉开口机钻头从上世纪80年代末至今,PDC生产厂家对PDC进行了一系列的改进和创新,极大地提高了PDC的性能。随着能源市场的繁荣和原油价格的不断创新,各大钻头公司与石油公司积极开发了一系列新型PDC钻头,随着使用领域的扩大,使用效果不断提高。

    20世纪90年代以来,从钻头水力学的角度出发,通过改进钻井泥浆,成功地控制了泥页岩中的钻头打球现象,在解决泥页岩夹层钻进中存在的问题上取得了突破性进展。PDC钻头的最大发展是Amoco公司发现钻头损坏的主要原因是钻头旋转偏斜(回转)引起的,进而开发了防摆设计技术。

    从钻头设计的角度来看,各钻头生产厂家在齿形结构、刀片结构、钻头齿形等方面都采用了一系列防晃设计技术,以降低钻头的旋转偏斜程度。此外,伊士曼·克里斯滕森还将Amoco的防晃产品商业化,旨在稳定钻头工作装置,使PDC能够减少钻井过程中导致其失效的严重挠曲载荷,并正式推出了防转偏钻头,更有利于在多层(非均质夹层)地层中钻进。

    此外,钻冠的形状由平面变为西瓜皮,有3-8个叶片甚至更多叶片(螺旋形)。PDC钻头不断改进和创新的另一个原因,是与实验室验证相结合的更现代、更复杂的计算机数据模型系统(CAD/CAM)的开发和应用,增加了对PDC钻头成功应用的把握。