PCD及PDC钻头在石油钻井中的应用.doc
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1、PCD及PDC钻头在石油钻井中的应用【Abstract】This paper first introduces the advantages of PCD and PDC drills, then analyzes the geological environment of PCD and PDC drills applied to, and then analyzes the parameter selection of PCD and PDC drills in the oil field drilling in detail, finally analyzes the applicati
2、on effect and prospect of the PCD and PDC drills in the oil field drilling, in order to provide reference for the PCD and PDC drills in the oil field drilling, to promote the further development of oil drilling industry in China. 【Keywords】 PCD drill; PDC drill; oil drilling; geological environment
3、1 引言 PCD钻头即金刚石聚晶钻头,PDC钻头即金刚石复合片钻头,两者在硬度上很大,因此目前在石油钻井的硬地层中得到了十分广泛的应用。在应用PCD及PDC钻头对硬地层复杂地质环境的石油钻井时,虽然具备诸多优势,但在一些特殊的地质环境中却并不适用,因此对PCD及PDC钻头在石油钻井中的应用展开分析具有十分重要的现实意义。基于此,文章重点就PCD及PDC钻头在石油钻井行业中的应用分四个部分展开了分析,提出了一些可供参考的观点和建议,以下是具体内容。 2 PCD及PDC钻头在石油钻井应用的特点 PCD钻头采用的是金刚石聚晶模式,在聚晶过程中采用的是黑色金属线和有色金属线材料,和一般的硬质合金拉丝模
4、相比,其在耐用度上提升了数百倍。因此,PCD钻头在使用钻井中应用的主要优势,即在保障硬度的前提下耐用性极高。目前钴是最为常用的一种PCD钻头结合剂,其具有强度高、耐磨性好等诸多优势,同时拉丝的成本也很低,十分适用于石油钻井作业中。 PDC钻头的优点主要集中于钻头结构简单和耐磨性高两点上。PDC钻头所采用的人造金刚石,其比硬质合金的耐磨性更高,在钻头构成上,切削齿是其主要部件,在工作中无需钻头自身钻头,因此PDC钻头也被称作固定式探头。在PDC钻头的使用早期,主要是在一些软页岩层中使用,而随着PDC钻头在性能和结构上的不断优化。目前PDC钻头已经可以在?L段中硬岩地层和硬夹层中使用。此外,PDC
5、钻头还有高针对性的优势,可根据钻进地层的各区块地质特征以及地层的深度采用针对性的钻进工艺,选择更为合理的钻进方案1。 3 PCD及PDC钻头应用于石油钻井中的适用地质环境 PCD及PDC钻头在石油钻井作业的使用中,并不是所有的地质环境都可以发挥出最大的使用效果,在具体的使用过程中也需要基于不同的地质环境选择不同的PCD及PDC钻头类型。具体而言,主要包括以下几点因素:其一为岩石粒径,PCD及PDC钻头在钻进的过程中采用的是切削破岩的范式,因此岩性的粒度越大导致钻头的磨损越高,而对于松软的地层,岩石的粒径越大,转速却越快;其二为岩石塑性,塑性越大则转速越低,如果同时地层的硬度还很大,则转速更低;
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- 关 键 词:
- PCD PDC 钻头 石油 钻井 中的 应用
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