能提高中硬岩层钻进效率的两种新型合金钻头

我队勘探矿区有很大一部分岩石是6~7级砂页岩与粉砂岩,以往都是采用钢砂钻进,由于钢砂在钻进中对煤层感党迟缓,因而打丢、打薄煤层现象经常发生。经在濉溪队观摩学习后,我们推行了单双粒合金钻头,比原普通(指探矿厂的)合金钻头提高效率70%。为了进一步提高这类岩层的钻进效率,我们又研究设计出两种新型钻头——飞机式钻头(如图)。     

大河边队犁式硬质合金钻头使用经验

大河边队根据MP型钻头原理,结合矿区岩层情况,试镶成一种犂式合金钻头,使用这种钻头钻进岩性均质完整,可钻性3～4级的飞仙关,卡以头砂页岩互层岩石,大大提高了钻进效率,过去在这种岩层中,使用Г3型薄片合金钻头,小时进尺为3—4.5     

双弧对开双水口钢砂钻头

钢砂钻头双弧对开双水口,经多次试验改进,初步取得效果良好.如曾在某机试用(用了二个此型钻头),在孔深210多公尺的7-8级细砂岩中钻进,使用普通钻头时钻进1小时40分进尺1.4公尺,单位小时进尺0.84公尺;改用双弧对开双水口钻头,在岩石、压力、转速、水量、投砂量相同的条件下,钻进1小时50分进尺2.4公尺,单位小时进尺达到了1.31公尺,与普通水口钻头比较,提高效率56%.其技术规格如图所示;二个水口占钻头底面积1/4-1/3,水口的高度为一长一短,长的为180公厘,短的为一个回次进尺的     

薄片硬合金自磨钻头的初步研究

在钻探施工中,经常遇到中硬度但研磨性很高的地层,如5—7级砂岩、粉砂岩及砂页岩五层等等。在这类地层用普通合金钻头钻进,合金极易磨钝,回次进尺少,效率低,合金消耗量大,成本高。过去我们曾在某队进行薄片硬合金自磨钻头的试验研究工作,该队钻进的     

国际油气井钻头进展概述（二）——FuseTek融合钻头与Pexus组合钻头

NOV公司2013年向市场推出FuseTek融合钻头。它将PDC钻头的高钻速与孕镶金刚石钻头的耐磨性结合于一体,适宜于钻进中硬—坚硬、高研磨性地层。FuseTek钻头已广泛应用于刚果、厄瓜多尔、中国、哥伦比亚等国家。应用表明,该新型组合钻头比PDC钻头或牙轮钻头钻进效率提高许多,工作寿命增加1～3倍或更多。Shear Bits公司于2014年推出Pexus组合钻头。该钻头广泛应用于加拿大冰川冰碛物钻进。地层上部硬卵砾石层利用可转动硬质合金齿钻进,下部软砂岩与页岩则运用PDC碎岩。整个冰碛物地层用一个Pexus钻头一钻到底。所述3类组合式钻头（含Kymera钻头）对于未来实现“一个钻头,一口井”的目标有重要意义。     

钻进砂页岩的一种新型合金——用掉边菱形合金提高效率两倍

在我们这个矿区里,二叠纪岩层比较厚,都用合金钻进。而用方形合金片钻进页岩小时效率只能达到1．2-1．5公尺左右。用菱形薄片钻进,虽然效率较高,但因砂页岩与薄层细砂岩的互层软硬不均,容易碰掉合金,而且菱形合金片供应也不足,想用全面钻进地质上又不允许。在这种情况下我们全体职工开动脑筋,想办法,经研究将方形合金磨成掉边菱形合金使用,结果提高效率二倍,小时进尺达2．4- 3．2公     

旋挖钻进组合工艺在小庄矿井桩基工程中的应用

以小庄矿井办公楼桩基工程为实例,介绍了采用斗齿单层单开门钻斗、单头单锥螺旋钻头与截齿单层单开门钻斗结合、截齿筒式取芯钻头在土层、卵砾石层及岩层中钻进的应用情况。     

合理选择钻进方法提高管理水平——325队21号钻机提高效率的经验

新技术的推行和管理工作的改进,是提高效率的关键。我队21号钻机,就是由于抓住了这个关键。而从五七年开始几乎日日完成和超额完成钻探任务,很少出事故。最近又创造了10天钻进316公尺和14台班钻进202公尺的新纪录（其中0—80公尺为黄土流砂粘土夹砾石层,80—110公尺为风化砂质页岩。以下均为砂岩页岩互层）。     

使用几种硬质合金钻头取得的成效

我队所勘探的地层是上侏罗纪地层,非煤系大部分为较软的三级紫红色页岩和少数中粒砂岩。煤系地层多为坚硬的细粒砂岩和少数中硬砂质页岩。同时,煤系亦薄,最适宜合金钻进。因此在当前的生产大跃进中积极努力探讨,寻找适合我队岩层的硬质合金钻头,对我们来说具有决定性的意义,我队从58年初就着手于新型钻头的大胆试用和探讨。到现在为止试验的钻头足有几十种,使用成效较好的钻头已基本上确定了,现介绍如下。     

废岩心管并制成钢砂钻头的工艺方法

由于钢砂钻头供不应求,致使生产有停顿的可能,开始我们将废的钢砂钻头一个个用电焊连接起来使用。这不但数量有限,而且部分在钻进中有脱节的现象。为了克服上述困难,经生产技术组周家福同志和修配间刘虞卿等老师傅共同研究,采用废岩心管併     

使用五肋骨钻头钻进中硬岩层的经验

以往我们在5-7级砂岩及石灰岩地层几乎都是使用钢粒钻进,往往由于砂岩层薄而层数多,需经常用钢粒或合金倒换钻进,加上操作不慎,经常发生钢粒卡钻事故,效率很低。59年以来,我们试验了五种钻头,小时效率都有所提高,八月份我们在邵29号孔的     

水压机热冲压锅砂钻头试验情况

目前,我国钻进硬岩层方法主要是采用钢粒钻进,每年消耗大量钢砂钻头。到目前为止,钢砂钻头的制造都采用无缝钢管加工。为了解决制造钢砂钻头所用材料的来源问题,张家口探矿机械厂、首钢钢铁研究所、地质科学院勘探技术研究所和北京、辽宁等局、队共同协作,以普通低合金钢（初     

砂岩钻进

砂岩是沉积岩中一种主要的岩石,在煤田勘探中经常会遇到。按砂岩的岩石级别来说,除部分含燧石结核者外,一般在4级-7级之间,但由于其本身的摩擦性很高,所以在钻进过程中很快就磨钝切削具。同时这种岩石经常与煤系地层中比较软的地层,如页岩等,以及直接与煤一同沉积,形成砂页岩、煤的频繁互层,这就阻碍了采用一般硬岩层钻进方法,也即钢粒铁砂混合钻进的方法来钻进。所以在勘探煤田时,砂岩就成为一种最讨厌的岩层,并成为影响效率提高的主要因素。     

浊积岩相的定量化可作为储层模拟的一种工具

中扇和外扇区的浊积岩沉积,在整个砂体几何形态、互层状页岩的产状以及砂岩层特征上,都表现出明显的差异性。合并作用(由于互层状页岩被侵蚀,而使砂岩层合并在一起)在这些沉积环境中是极为常见的。 中扇河道沉积在其轴部为中一厚层的、块状或递变状合并砂岩,并具高的砂岩与页岩比;而在河道边缘则常为薄层的生物扰动砂岩、粉砂岩和页岩,并具低的砂岩与页岩比。     

高效耐冲击复合片取心钻头的研制与应用

针对油气及非常规油气、科学钻探中,砂质泥岩和砂泥岩互层钻进效率低、钻头寿命短的难题,通过齿形金刚石复合片与圆形复合片的交错布置,研制的新型高效耐冲击复合片取心钻头在新疆吉木萨尔油田36-4井页岩油芦草沟组进行了试验研究。结果表明：研制的新型高效耐冲击复合片取心钻头机械钻速较其他钻头提高了2.4~3.1倍,取得了良好的社会经济效益。     

泥页岩地层绳索取心钻进钻头应用及优化设计研究

长江中下游地区页岩气调查井工程,采用绳索取心钻进工艺,钻遇地层多为泥质含量高的水敏性泥岩、软硬互层较为频繁的致密性地层。钻进过程中,金刚石钻头经常出现钻头泥包现象,在软硬夹层中PDC钻头崩齿导致钻头机械钻速和寿命受到严重影响。主要从钻头结构及钻井液性能方面系统分析了金刚石钻头泥包及PDC钻头崩齿的原因,分析认为,现场钻头应用过程中产生的上述问题与钻头唇面结构设计、钻头水路设计、钻头材料与表面状态、钻进规程参数及钻井液性能有着密切关系。通过对钻进工艺、地层岩性分析研究,对原有钻头进行了结构形式优化和改进设计,对钻进规程参数也进行了优化,现场应用结果表明：钻速明显提升,大大提高了泥岩段及夹层段的钻进效率。     

SJ75绳索取心钻具在豫西地区煤田钻探中的应用

豫西地区岩层倾角大,岩石软硬互层较多,特别是金斗山砂岩、平顶山砂岩,可钻性级别高,裂隙发育,地层破碎,掉块、漏水,钻孔易斜,造成孔内事故增多甚至钻孔报废,钻探施工效率低。针对该区地层特点,采用SJ75绳索取心钻具进行钻探施工,首先,对其配套设备进行了改进,将4135G型柴油机皮带轮由Φ350 mm加大至Φ396mm,以提高立轴的转速;在立根箱里面垫上了一层厚30 mm左右的木板,木板上面又垫了一层厚15 mm的橡胶皮,以有效地保护丝扣。其次,在钻进过程中,先后对平底、齿形、复合片钻头进行试验。试验表明,齿形钻头是比较适合该地区绳索取心钻进的金刚石钻头。再次,结合绳索也取心对钻井液的要求,应用非分散低固相、无固相和堵漏低固相钻井液对不同地层进行钻进。各种措施的采取,很好地解决了钻进中遇到的问题,减少了孔内事故,提高了钻孔质量。     

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。     

三角聚晶阶梯形钻头设计的合理性探讨

我所研制的人造金刚石三角聚晶阶梯形钻头（照1）在3～5级塑性软地层及粉砂岩地层中试验钻进,具有时效高（最高达24.60m/h）、寿命长（最长达691.74m）、成本低的特点（试验效果见表1）。为进一步在煤田地质勘探中普及绳索取芯钻进工艺创造了良好的条件。对于绳索取芯厚壁钻头来说,在塑性软地层中钻进,聚晶钻头的结构形式一般常采用阶梯形、抛物形和平底形（图1）。三角聚晶钻头采用什么样的结构形式更好呢? 1 合理利用聚晶从聚晶的合理利用出发,阶梯形优于抛物形和平底形。      

反循环钻进孔底投砂器之一

这种投砂器的结构如图1所示。它主要由钢砂筒和挡砂孔眼接手等组成。钢砂筒是用与反循环钻具同径的岩心管制成,上部车有连接89毫米连接管的内丝扣,内丝扣下端钻有装砂用的孔眼(孔眼直径20毫米)。钢砂筒的下部车