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钻井工程

1)钻头的结构

钻头由钻头体、片、分水帽和喷嘴四部分组成。钻头体是钻头焊接片和分水帽的 本体,采用中碳钢材料 加工而成。下端焊接 片和分水帽,上端车有丝扣和钻柱连接 。片又称刀翼,是钻头主要工作部 件。

2)钻头工作原理

钻头以切削方式破碎岩石。钻头在 软的塑性地层工作时,徐州快速打井,其切削过程类似于刀具切削软金属。刀片在钻压的作用下吃入地层,与此同时刀刃前面的岩石在扭转力的作用下不断产生塑性流动, 井底岩石被层层剥起 。钻头钻进脆性较大的地层时,破碎岩石的过程则分为碰撞 、压碎及小剪切和大剪切三个阶段:碰撞:刃前岩石破碎后,岩石对刀片的扭转 阻力减小, 刀片向前推进,碰撞刃前岩石;压碎及小剪切:刀片在扭转 力作用下压碎前方的岩石,使其产生小剪切破碎;扭转力增大:刀片继续 挤压前方岩石,当扭转力增大到极限值时,岩石沿剪切面产生大剪切破碎,然后扭转力突然减小 。碰撞、压碎及小剪切、大剪切这三个过程反复进行,快速打井施工,形成钻头破碎塑脆性岩石的全过程。




钻井工程

地质因素影响

(1)在较深的地层结构中,由于岩层的硬度较大,所以可钻性较差。随着深度的增加,可钻性等级越高,就根据每层地质结构的不同,可钻性也发生着变化。在较深的井段中,由于高温高压的原因,会提高可钻性的等级难度。在含有泥岩和泥质砂岩的地层中,由于弹性、塑性和脆性发生了变化,所以提高了破碎的难度。在砂泥岩互层并且含有砾石层时,快速打井,还会发生跳钻现象,会降低钻具的使用寿命,影响到钻井机械的速度。

(2)深部地层岩性不均质,常发生砾石块剥落,井下复杂情况发生几率增多深部地层不但宏观上岩性复杂,快速打井价格,而且同一岩性结构复杂。在钻井过程中,常有剥落坍塌的砾石块,致使钻头先期损坏。

(3)地层温度高。高温高压对钻井液性能影响较大,也致使钻头保径齿和切削齿脱落、井下工具密封失效和钨钢柱脱落,造成井下复杂情况增加和固井难度增大。

(4)地层倾角大。对于地层倾角大约为20~60。的井,为了控制井身质量,常常需要轻压吊打,这就严重影响了深井的机械钻速。






为了保证能源的稳定供应,需要提高能源勘探工作的效率,而大多数石油等能源的地理分布不均,很多都储存在地质结构比较复杂的地层中。在较深的地层中,经常含有大量的硬质岩石,可钻性较小,所以为钻井效率带来很大的难度。在钻井的过程中,由于受到技术条件的限制,钻井机械的速度会受到不同程度的影响,以至于影响到我国能源勘探的发展进程。所以为了提升钻井机械的运行速度,应该不断的优化钻进工具,提高钻井技术,做好各项安全保障措施,为能源勘探事业的发展创造有利的条件。


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