高温硬地层钻进中PDC钻头切削齿磨损研究

随着新时代对绿色环保资源的需求日渐旺盛,地热资源即将进入大规模开发阶段。为经济、高效获取地热资源,目前主要应用的是PDC钻头。但是,部分钻取地热井存在遭遇高温硬地层的情况,常规PDC钻头存在耐高温性能差、硬度略低、耐磨性不足等问题。本文总结了深部高温硬地层钻进时PDC切削齿受到磨粒磨损,冲击磨损,热损伤等3种磨损机理,介绍了4种提高PDC切削齿耐高温性,硬度及耐磨性的方法：涂层技术、改善钻进参数,复合钻头和钎焊切削齿。根据目前研究情况,建议单个PDC切削齿实验可以从实现独立分析与切削齿关联性相结合方面展开,通过动态建模和工作状态实时模拟优化设计方案。     

金刚石钻岩

回转和冲击钻进法仍然是所有常规钻进技术的基础.虽然近来已研究出一些较为特殊的钻进方法如等离子钻进、熔融钻进、超声波钻进和化学钻进法等,但还没有一种已成功地应用于岩石钻进.目前进行的绝大多数深孔钻进都是采用回转钻进法.根据钻具与岩石的接触方式,这种钻进法可细分为三种:1.回转切削钻进——用鱼尾钻头、刮刀钻头、螺旋钻头和硬合金钻头;2.回转压碎钻进——用牙轮钻头;3.切削、压碎与研磨联合钻进——用金刚石钻头.     

关于PDC钻头低温氮、磁化综合处理的试验研究

复合片钻头在石油钻井和地质钻探中,得到了广泛应用,取得了很好的技术经济效果。但是,在深孔钻进中,特别是在复杂地层,诸如软硬互层、裂隙互层和研磨性地层中钻进时,机械钻速下降,钻头进尺降低,影响了其进一步推广和使用。如何提高钻头的使用性能,即提高钻头的强度（硬度）和耐磨性,以解决上述问题是一个非常重要的课题。在提高钻头使用性能方面,对其进行低温液态氮处理、磁化处理的综合处理方法是一种很有效的方法。俄罗斯专家进行的理论研究和生产实践证明,使用这种综合方法可以有效提高钻头的使用性能。     

锥形聚晶金刚石复合片和可旋转切削齿技术简介

PDC钻头有着较高的钻进效率,一直受到客户们的青睐,但它受所钻地层、孔深和温度等因素的制约,使得钻头切削齿寿命较低。最近几年,国内外专家针对如何提高切削齿性能开展了诸多研究,并取得了不少成绩。主要介绍了美国史密斯钻头的2项最新PDC切削齿技术——锥形聚晶金刚石复合片和ONXY 360旋转切削齿。实钻试验表明,采用这2种新型切削齿技术的PDC钻头,钻进效率和寿命都有了明显提高。     

金刚石冲击回转钻进试验的若干技术问题

金刚石冲击回转钻进就是在普通金刚石回转钻进的基础上,利用一个液动冲击器通过岩心管对金刚石钻头实行高频冲击,使钻头在回转切削岩石的同时也对岩石实行冲击破碎的一种钻进方法。由于冲击回转钻进可以在脆性岩石中提高钻进效率,尤其是对金刚石钻进致密坚硬岩石中能大幅度地提高生产效率,所以国内外都在积极发展和推广。在苏联冲击回转钻     

液动冲击锤在绳索取芯钻探中的应用

在云南省普洱市思茅区银子山铜金矿区钻探勘查中,遇到坚硬致密英安岩和破碎泥质砂岩层,钻进效率低、材料消耗大。采用液动冲击锤回转钻进,有效解决了钻进中硬、碎地层钻头磨损大、堵芯问题,有效地提高了钻进效率。     

煤层顶板大直径定向钻孔用双级双速PDC钻头设计及应用

大直径定向钻进成孔技术的发展, 为“以孔代巷”技术抽采采空区上隅角瓦斯提供了技术支持。受限于井下设备条件, 常规大直径钻孔主要采用逐级扩孔工艺。然而, 逐级扩孔钻进需要多次提钻、下钻, 辅助时间长、工人劳动强度大。为提高煤层顶板大直径钻孔成孔效率, 开发了双级双速钻进工艺, 该工艺采用螺杆马达与钻机分别驱动一级、二级钻头进行单次双级扩孔钻进, 可大大提高成孔效率。通过分析双级双速钻进工艺特点、拟钻地层岩性等, 从剖面形状、切削齿排布、水路设计以及导向器设计等方面设计了双级双速钻头, 该钻头采用球头螺旋形导向器, 更容易沿既有钻孔轨迹钻进; 采用等切削布齿, 提高破岩效率、降低切削齿不均匀磨损, 进而提高钻头寿命与钻进效率。设计的双级双速钻头进行了现场试验, 试验表明双级双速钻头能够沿先导孔钻进, 较常规逐级扩孔钻头综合效率提高25%以上, 使用后钻头磨损均匀, 满足了双级双速工艺要求, 大大提高了煤层顶板大直径钻孔施工效率。      

钻头新进展

一、连续链式钻头进行了野外试验钻头不提出钻孔而能使新切削面相继就位的连续链式钻头，业经桑狄亚（Sandia）实验室完成了首次野外试验。在试验中，这个由链装镶金刚石切削节所组成的先进试验钻头，用六组切削面在花岗岩中钻进了250英尺。每切削面平均41英尺，相当于两个常规金刚石钻头在同样花岗岩地层中的平均数28英尺。两类钻     

中硬岩层钻进孕镶金刚石复合片钻头的研究与应用

针对中硬岩层的特点设计了一种孕镶金刚石复合片钻头,介绍了其切削结构、特点及切削原理。在钻进中硬岩层时,复合片切削齿和孕镶金刚石后支撑能够共同发挥切削作用,提高钻头钻进效率和钻头的稳定性并且能使钻头具有较长的寿命。     

新型加长防斜减振PDC钻头的设计试验研究

PDC钻头在石油钻井和地质钻探中,在中等硬度和部分硬地层中钻进时,取得了很好的钻进效果,得到了满意的技术经济指标,生产单位也比较欢迎。但是,在复杂地层,如深孔软硬互层、裂隙互层和研磨性地层中钻进时,机械钻速变慢,钻头进尺降低,成了推广使用的“拦路虎”。俄罗斯钻探工作者针对上述地层钻探中存在的问题,设计出了加长型防斜减振钻头,经过实验室和野外试验证明,这种钻头是有效的,取得了很好的技术经济效果。     

钻孔灌注桩施工中机械磨损对策分析

本文详细论述了机械磨损及磨损的类型.磨损的最后结果必然是更新.对磨损进行了比较深入的分析,具有一定的参考价值.     

孕镶金刚石钻头磨损机理研究

孕镶金刚石钻头通过钻头胎体的持续磨损实现金刚石的自锐和高效破岩。因此,研究金刚石钻头磨损的影响因素及其影响程度和影响机理,对孕镶金刚石钻头的设计和使用非常重要。本次研究探讨了岩石物理力学性质、钻头胎体性能和钻进工艺参数等因素对孕镶金刚石钻头磨损过程和磨损机理的影响。分析表明,对钻头磨损最为显著的影响因素是岩石中的硬质颗粒导致的磨粒磨损,其次是钻头胎体与岩粉之间的粘着磨损,以及冲洗液中岩粉颗粒导致的冲蚀磨损。在此基础上,以不同硬度的钻头胎体摩擦磨损试验结果为例,探讨了钻头胎体性能及其内部硬质点对钻头磨损的影响机理。该研究成果可为科学设计与合理使用孕镶金刚石钻头提供依据。     

高转速钻进时金刚石钻头磨损的试验研究进展

讨论了金刚石钻进中提高机械钻速和降低钻探磨损问题 ;探讨了这两个技术指标与钻压、转速的关系 ;提出了表示机械钻速和钻头胎体磨损关系的钻探效果指标 ,并根据后者确定出了规程参数最优值     

金刚石薄膜涂层硬质合金的耐磨性试验研究

为表征金刚石薄膜涂层硬质合金的耐磨性能,引入了“耐磨系数”指标。利用自行设计的试验装置,在设定的试验条件下,对金刚石薄涂层硬质合金等３种不同材料试件的磨耗比进行对比试验,并对试验结果进行讨论。     

人造金刚石钻进中岩石研磨性的试验研究

本文据金刚石钻进过程的特点,提出了用模拟方法确定岩石的研磨性。利用专门的装置与材料。笔者研究了人造金刚石和钻头胎体的磨损机理、岩石和金刚石之间的动摩擦系数及其变化范围;在统一的操作规程下测定了19种岩石的研磨性。除分析了岩石的物理机械性质、研磨性和破岩参数之间的关系外,还提出了岩石按研磨性分级表;并初步探讨了胎体耐磨性与岩石研磨性之间的适应性及其判别式。     

含碳化钨硬相的镍基涂层泥浆泵缸套研究

５＃钢泥浆泵缸套内工作表面，以碳化钨硬相镍基涂层进行真空熔烧强化处理，大幅度提高了缺套的耐磨料磨损性能。对涂层的显微组织结构及机械性能进行了试验分析，并给出了涂层缸套现场使用的试验结果     

高温磨粒条件下氟橡胶圈摩擦磨损机理研究

井下高温和磨粒是影响密封件密封失效的常见原因,了解高温条件下的弹性体在磨粒环境中的磨损机理对提高井下密封件寿命有着重要意义。对氟橡胶进行不同高温处理后,开展橡胶的摩擦磨损实验研究,分析在磨粒条件下橡胶的磨损情况和摩擦磨损机理。实验结果表明,随着橡胶加热温度的升高,摩擦系数曲线平衡所需的时间逐渐减少。未高温处理的橡胶表面的磨损形式以犁沟为主。100 ℃时橡胶的磨损表面受到高温的影响而发生改变,犁沟减少。200 ℃时氟橡胶圈表面以凹坑为主,并且磨损最严重。304不锈钢表面的磨损随着橡胶的加热温度的改变而变化,磨损面中心区域的磨损形式由犁沟向凹坑转变,而磨损面的内侧由凹坑向犁沟转变。     

螺杆钻具转子表面磨损规律研究

转子是螺杆钻具的核心部件,与定子相配合,决定了螺杆钻具的工作效率和动力性能。主要研究不同泥浆固相含量和添加剂对螺杆钻具转子表面磨损的影响,并设计了专用试验装置以模拟近井下条件工作时螺杆钻具转子的表面磨损情况,对其磨损规律开展研究,探索了转子在不同泥浆条件下的磨损规律,并结合相关磨损机理进行了进一步分析。初步发现了对硬铬镀层损伤较大的因素是泥浆固相与盐类添加剂,进而确定了硬铬镀层磨损的主要形式是腐蚀磨损,从而形成了对转子的制造工艺及使用方法的有益建议。     

硬质合金在牙轮钻头滑动轴承上的应用研究

在分析牙轮钻头轴承摩擦损机理的基础上，提出改进其轴承摩擦表面材料是提高其寿命的有效途径，通过对硬质合金的力学性能和摩擦性质的分析，论证了硬质合金可以用于齿轮钻头滑动轴承摩擦表面，并提出了硬质合金脆性的解决方法。     

Wardrobe matter: the sorting, displacement and circulation of women's clothing

This paper develops a reading of the wardrobe which emphasises the wardrobe's location within the consumption practices of tidying, sorting and the displacement of clothing. Its emphasis is on the circulation of clothing matter and the transience of clothing consumption, not––as recent accounts have stressed––the accumulation, collection and wearing of clothing. Using primarily the example of maternity wear, the paper outlines how clothing matter circulates amongst and between women (between siblings, between friends and amongst neighbours and acquaintances) and accounts for this practice. It argues that maternity wear circulation is both an embodied divestment/recovery ritual and about the making of mothers, through its appeal to thrift, sacrifice and making-do. The paper concludes by reflecting on the significance of the absence of maternity wear from women's wardrobes and by suggesting that wardrobes need to be thought of not just as containers of memory, but as temporary holding places in the lives of clothes, and as pivotally positioned as a fulcrum for clothing movement, between wearing, storage and displacement.