煤层底板灰岩层注浆定向水平井用PDC钻头个性化设计

针对煤层底板灰岩层定向水平注浆井钻进工艺特点及灰岩层地层特性,通过分析现场地质特征及构造、钻孔设计以及井身结构等特点,对拟钻地层特性、钻进工艺以及常规钻头磨损情况进行研究,对钻头剖面形状、切削齿排布、切削齿安装角度以及金刚石复合片优选进行优化设计。新设计钻头采用抛物线剖面,极限密度布齿并针对关键部位增加后备齿加强的方案,降低钻头关键部位磨损,提高钻头攻击性,以通过数值模拟分析异形切削齿破岩效率,以强化鼻部切削齿,提高钻头抗冲击韧性,防止钻头冲击破坏。采用优化设计的钻头进行现场试验,使用寿命较常规PDC钻头提高58.18%|复合钻进平均速度较常规PDC钻头提高50%|定向钻进平均速度较常规PDC钻头提高56.52%,实现了灰岩层底板注浆施工优快钻井需求,为硬岩裂隙地层定向井钻进施工提供了钻头设计方案,为同类地层注浆井的施工提供了技术支撑。     

φ300/108 mm机械式掏穴钻头的研制

利用水力式掏穴钻头增大煤层段钻孔直径可以提高瓦斯抽采效率,但尚不能实现穿层孔中多个煤层段的掏穴钻进,且无法直接表征翼片打开效果,为此研制了一种新型机械式掏穴钻头,分别从结构原理、加工工艺等方面进行介绍,并进行了翼片张开试验。结果表明:机械式掏穴钻头翼片开闭灵活可靠、直观易辨、操作简单,可用于穿层孔中多个煤层段掏穴钻进。     

沧州盐矿古近系塑脆性地层取心钻头选型研究

沧州盐矿普查项目完成了3眼勘探孔,钻探深度3000~3451 m,取心总长度3791 m,取心层段主要为古近系塑脆性岩石。根据钻进特性,针对工区弹塑性层段和脆性层段提出了钻头选型原则。结合施工实践,经过多次试验、改进,在累计使用的硬质合金、复合片、巴拉斯3类15种钻头中,通过典型钻头结构型式、碎岩机理以及使用效果进行综合分析,优选出H-4-Ⅱ、F-3、F-6型3种钻头,在古近系地层取心钻进中效率高、取心质量好,适合工区地质条件,建议推广应用。     

刮刀型PDC钻头在煤矿瓦斯抽采钻孔中的应用

为解决煤矿瓦斯抽采钻孔粉砂岩、细砂岩层段三翼内凹PDC钻头钻进效率低、钻头寿命短的问题,对PDC钻头进行了选型并优化设计,通过选用刮刀型PDC钻头,并采用等切削的方法进行钻头布齿,并配套以一定的钻进工艺,在同种地层中取得了较好的钻进效果,解决了钻进效率低、钻头寿命短的问题。     

高温硬岩空气潜孔锤钻头设计

干热岩试验性开发井钻井施工,在高温硬岩的地层条件下,如何实现高效钻进仍存在很多技术难点。空气潜孔锤钻进技术是解决硬岩地层钻进的有效方法之一,潜孔锤钻头是空气潜孔锤钻进的关键器具。根据青海共和干热岩GH-01井空气潜孔锤钻进技术应用情况,分析探讨了空气潜孔锤钻头断齿、掉齿、磨损严重、使用寿命短等问题,从钻头结构设计、钻头材料选取、钻头冷压固齿工艺等几个方面对空气潜孔锤钻头进行了优化。固齿优化过程中采用有限元分析方法,对钻头冷压固齿过盈量进行仿真分析计算,根据分析计算结果确定最优固齿过盈量。通过对潜孔锤钻头结构、材料、加工等优化,为适用于高温硬岩的空气潜孔锤钻头研制提供了借鉴。为提高空气潜孔锤钻进综合效率,为干热岩钻探开发提供了技术支持和技术储备。     

地浸砂岩型铀矿弹塑性致密泥岩钻头的研究与应用

针对北方地浸砂岩型铀矿超过400 m钻孔钻进中弹塑性致密泥岩钻进效率低的问题,研究试验了钻头,提高了钻进效率,总结了操作技术.用φ104 mm中八角阶梯肋骨钻头钻进较软弹塑性致密的光滑的红褐色、浅绿色"打滑"泥岩;用φ104 mm中八角阶梯肋骨钻头钻进较软弹塑性致密的灰色致密泥岩;用φ104 mm交错式圆片状复合片钻头钻进脆性较大的黑灰色弹塑性致密泥岩;用φ104 mm交错式圆片状复合片钻头钻进灰白色脆性较大的弹塑性致密泥岩;用φ104 mm双环式齿形复合片钻头钻进弹塑性致密硬泥岩.     

牙轮钻头的应用领域及钻进技术

近年来,尽管牙轮钻头被作为地质钻探、水井、地热井、煤层气井、瓦斯排放井等领域钻进破碎岩石的主要手段,但对其实际应用范围以及钻进技术还需学习认识,方能产生很好的经济效益。着重从牙轮钻头的应用领域及钻进技术进行论述,以利于该项技术的发展。     

煤矿瓦斯地质起拔钻探工艺技术

在煤矿瓦斯地质钻探中,仅从加压钻进上来解决钻深和孔径的问题是不够的,要从非平衡钻探工艺理论基础来研究瓦斯地质起拔钻探工艺,通过系统地研究孔内各类事故、抗拉钻杆、正反向一体化钻头等问题,构建出新的钻探工艺体系.为了更好地实现大孔径、中深孔的钻进完钻系统,根据多年的研究和实践经验,论述了煤矿瓦斯地质起拔钻探工艺,并且在部分煤矿成功应用.     

三翼内凹式PDC复合片钻头加工工艺技术研究

以三翼内凹式PDC复合片钻头为例,研究出一整套加工PDC复合片钻头的工艺路线,试验结果表明,采用该工艺路线加工的PDC复合片钻头焊接强度高、耐磨性强、抗冲击性好,在完成复杂深孔钻孔后,没有出现掉齿或崩刃现象,极大地提高了钻进效率,降低了钻头制造成本。     

深孔绳索取心金刚石钻头性能参数探讨

深孔绳索取心钻进对金刚石钻头的性能提出了更高的要求。从分析金刚石钻头的性能对钻进的影响入手,着重对满足深孔绳索取心钻进要求的金刚石钻头制造方法与性能参数进行了探讨,在综合国内外先进经验的基础上总结提出了新型钻头的参数指标。     

用钻头能力综合指标法判断钻头工况

钻头工况判断，是钻井生产中常见问题，成功的判断不仅可以提高钻井速度、降低钻井成本，而且也能有效地避免钻头事故的发生。本文拟在对传统的钻头工况判断方法作一简述的基础上，提出一种新的、辅助性的牙轮钻头工况判断方法，并给出一种新的、辅助性的牙轮钻头情况下的钻头寿命预测方法。     

专家系统在钻头设计及使用中的应用

运用人工智能技术，创造性地将设计及使用小口径金刚石钻头和大口径工程施工钻头的知识与经验编制成相应的专家系统，具有较高的实用价值。     

淘汰一字形钎头

因一字形钎头破岩效率低和几何形状结构缺陷等问题,瑞典从７０年代中期就用锥体连接的十字和球齿钎头取代了一字形钎头。现在,我们建议用更具优势的复合片齿钎头逐步更新一字形钎头。新系列钎头寿命为一字、球齿钎头寿命的２～４ 倍,而价格仅比同直径一字、球齿钎头高１／５～１／３。     

高研磨性地层复合式钻头的研制与应用

金山气田、龙凤山构造、长岭断陷等登娄库组以下深部地层可钻性差,研磨性强,导致钻头磨损严重,使用效率低。在对牙轮钻头、PDC钻头及孕镶金刚石钻头在高研磨性地层中的适应性进行细致和全面分析的基础上,提出了把PDC钻头机械钻速高和孕镶金刚石钻头进尺多的技术优势相结合的研制思路,开展PDC+孕镶复合式钻头设计。现场应用取得了良好的试验效果。提出了合理化的建议。     

卵砾石地层金刚石钻头的试验研究

卵砾石地层钻进是钻探的难题之一,不仅钻进速度低,钻头的使用寿命短,而且钻探成本高。针对卵砾石地层钻进,开展了新型结构钻头的试验研究,研制成一种金刚石-聚晶体复合型钻头,现场试验表明,钻头的钻进速度能够≮1.8 m/h,使用寿命能够达到50 m,钻探成本较低。     

旋挖钻头设计制造数据库系统设计

旋挖钻进施工目前是我国常用的桩工施工工法。旋挖钻机施工由于效率高、噪声低、环保、成孔质量高等特点,施工范围极广。但由于施工地层各不相同,需要选择不同形式的钻头来满足不同的施工要求。合理地选择和使用旋挖钻头,能够丰富旋挖钻机的施工工艺,拓宽旋挖钻机的施工领域。建立旋挖钻头数据库系统,为旋挖钻头的设计、制造、选型提供数据支撑,满足日益复杂的施工要求。本文介绍了旋挖钻头设计制造数据库系统的设计及应用情况。     

钻头泥包的土壤动物仿生学分析研究

从土壤动物适应生存环境而进化出在潮湿土壤中不粘土的特性出发,介绍了土壤动物非光滑体表结构有利于减粘脱土的原因和穿山甲特殊爪趾形状不粘土的特性.在此基础上,提出了仿生钻头的想法,希望能够解决钻探工作中遇到的钻头泥包问题.     

火山岩地层钻进金刚石钻头寿命与效率的探讨

火山岩地层岩性变化大,岩石的物理力学性质也差异极大,根据岩石的物理力学性质选用相应的金刚石钻头参数,能较大的提高金刚石钻头的使用寿命和钻进效率,从而获得较好的钻进效果和经济效益。从常见的几种火山岩地层中使用不同参数的金刚石钻头的使用寿命和钻进效率进行了统计和分析,提出了与地层相适宜的金刚石钻头技术参数的选用原则与选用方法。     

新型锥体连接复合钎头暨G308、YJ2．1R凿岩合金

介绍了硬质合金钎头的发展历程及复合钎头的特点，示出了Ｇ３０８、ＹＪ２．１Ｒ凿岩硬质合金的物理机械性能及金相组织，并对φ２４- ＰＩＣ复合钎头及φ４０型一字钎头进行了工况对比试验和使用效果分析。     

Application Study of Bit Selection, Bit Weight and Rotary Speed in SUDAN

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｎｉｎ ｄｅｐｔｈｓｔｕｄｙｏｆｒｅａｄｉｌｙａｖａｉｌａｂｌｅｄｒｉｌｌｉｎｇｒｅｃｏｒｄｓｗａｓｕｓｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅａｌｌａｓｐｅｃｔｓｏｆｄｅｖｅｌｏｐ ｍｅｎｔｄｒｉｌｌｉｎｇ .Ｔｈｅａｒｅａｓｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔｈａｔｗｅｒｅｃｒｉｔｉｃａｌｌｙｅｘａｍｉｎｅｄｗｅｒｅ :ＢｉｔＳｅｌｅｃｔｉｏｎ .ＢｉｔＥｎｅｒｇｙＬｅｖｅｌｓ .ＭｕｄＰｒａｃｔｉｃｅ .ＤｉｒｅｃｔｉｏｎａｌＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ .ＣｏｍｐｌｅｔｉｏｎＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ…