大鉆具磨損后怎樣更換
大鉆具磨損后怎樣更換

       　鉆頭在井下工作一定時間后，大鉆具的刀片直徑變小、變短、變鈍，破碎巖石的能力會變?nèi)酰M(jìn)度減慢;牙輪鉆頭由于牙齒磨損沖蝕、軸承損壞，會造成牙輪轉(zhuǎn)動不靈活或牙輪卡死，使扭矩增大，若不及時起出還會發(fā)生掉牙輪事故;金剛石鉆頭則因地層的不均質(zhì)性造成鉆頭上的金剛石復(fù)合片發(fā)生裂、斷、掉，同樣使鉆井進(jìn)尺變慢。為加快全井的鉆井速度，必須及時更換用舊的鉆頭，而鉆頭是在幾百米到幾千米的井下，鉆井工人如何更換鉆頭呢?

　　鉆進(jìn)時，鉆機(jī)的動力帶動轉(zhuǎn)盤、方鉆桿、鉆桿和鉆頭旋轉(zhuǎn)，通過鉆機(jī)地面的儀表觀察井下鉆頭的工作情況，經(jīng)綜合判斷后，如果認(rèn)為鉆頭已被磨損，就要立即停鉆更換鉆頭。停止鉆進(jìn)后，大鉆具，要繼續(xù)維持一段時間的鉆井液循環(huán)，目的是要調(diào)整好鉆井液的性能，并把懸浮在鉆井液中的巖屑帶出地面，循環(huán)使井筒的新井壁保持穩(wěn)定，大鉆具采購，同時還要對鉆井設(shè)備進(jìn)行例行檢查。鉆井工人利用井架上的天車、游動滑車和大鉤，根據(jù)井架的高度按立柱(一般由兩根或三根鉆桿組成)從井內(nèi)起出全部鉆具。起出后的鉆桿立柱按順序排放在井架內(nèi)，在提出井下鉆柱的同時，大鉆具廠家直供，要用鉆井泵不斷向環(huán)形空間灌注鉆井液，目的是保持井筒內(nèi)的液面高度不下降，使井筒內(nèi)的壓力能平衡地層壓力，以防止井壁坍塌或井下地層中的流體進(jìn)入井筒。同時，要特別注意因井壁縮徑可能發(fā)生的卡鉆，操作者要嚴(yán)格控制提升的速度。將井筒內(nèi)的全部鉆桿、鉆鋌起出后，需更換的鉆頭也就同時起出，工人們將舊鉆頭卸下后裝上新鉆頭并按原立柱順序下到井內(nèi)后即可恢復(fù)鉆進(jìn)。

大鉆具的合理使用及規(guī)程選擇
大鉆具的合理使用及規(guī)程選擇

由于金剛石性脆，耐沖擊性差，熱敏感性強，故其使用條件比其他鉆頭嚴(yán)格得多。

1. 對孔底清潔的要求

　在下入金剛石鉆頭前，必須用帶取粉管的與金剛石鉆頭形狀相似的硬質(zhì)合金鉆頭修井。用水力把孔底的大巖屑、碎金屬等物沖上來，沉落在取粉管中。

2. 新鉆頭初磨

　選用的新金剛石鉆頭直徑必須小于非金剛石鉆頭，并進(jìn)行磨合鉆進(jìn)。初轉(zhuǎn)速宜用40～50r/min，初始鉆壓為正常鉆壓的1/8，約鉆進(jìn)0.15～0.2m后再轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn)。

3. 正常鉆進(jìn)的參數(shù)選擇

　 (1)鉆壓確定鉆壓要考慮地層巖性和水力沖洗引起的孔底舉離力。通常在軟地層中鉆頭唇面的大比壓為6.9MPa。在硬地層，因金剛石切深小，與巖石接觸面積小，而且在硬地層中金剛石易因過載而碎裂，故推薦用較小的比壓，一般為5.1MPa。用于不同地層的不同口徑金剛石鉆頭的鉆壓值可按圖5-14來選定。正常鉆進(jìn)的鉆壓值應(yīng)當(dāng)先選曲線的下限，隨著金剛石的磨鈍逐漸增大鉆壓，但不宜超過曲線的上限。通過估算或查曲線得出的鉆壓值還應(yīng)加上孔內(nèi)浮力和舉離力的影響才是實際的鉆壓值。

　 (2) 轉(zhuǎn)速 在鉆頭磨合后， 理想的轉(zhuǎn)速應(yīng)盡可能高些，才能充分發(fā)揮金剛石鉆進(jìn)的效益。一般認(rèn)為安全的轉(zhuǎn)速為150r/min，在地層條件、 鉆桿質(zhì)量和設(shè)備能力允許的條件下，轉(zhuǎn)速增至300r/min鉆效更好。金剛石鉆頭配合渦輪鉆時， 已成功地用于600～1 100r/min并取得良好效果。

　 (3)泵量泵量首先應(yīng)滿足環(huán)形空間低反流速度的要求，同時又要保證清洗孔底和冷卻鉆頭的需要。圖5-15給出了不同直徑鉆頭推薦采用的泵量范圍，高密度泥漿選用其下限，低密度則選用其上限。  由于金剛石性脆，耐沖擊性差，熱敏感性強，故其使用條件比其他鉆頭嚴(yán)格得多。

1. 對孔底清潔的要求

　在下入大鉆具前，必須用帶取粉管的與金剛石鉆頭形狀相似的硬質(zhì)合金鉆頭修井。用水力把孔底的大巖屑、碎金屬等物沖上來，沉落在取粉管中。

2. 新鉆頭初磨

　選用的新金剛石鉆頭直徑必須小于非金剛石鉆頭，并進(jìn)行磨合鉆進(jìn)。初轉(zhuǎn)速宜用40～50r/min，初始鉆壓為正常鉆壓的1/8，約鉆進(jìn)0.15～0.2m后再轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn)。

3. 正常鉆進(jìn)的參數(shù)選擇

　 (1)鉆壓確定鉆壓要考慮地層巖性和水力沖洗引起的孔底舉離力。通常在軟地層中鉆頭唇面的大比壓為6.9MPa。在硬地層，因金剛石切深小，與巖石接觸面積小，而且在硬地層中金剛石易因過載而碎裂，故推薦用較小的比壓，一般為5.1MPa。用于不同地層的不同口徑金剛石鉆頭的鉆壓值可按圖5-14來選定。正常鉆進(jìn)的鉆壓值應(yīng)當(dāng)先選曲線的下限，隨著金剛石的磨鈍逐漸增大鉆壓，大鉆具批發(fā)價格，但不宜超過曲線的上限。通過估算或查曲線得出的鉆壓值還應(yīng)加上孔內(nèi)浮力和舉離力的影響才是實際的鉆壓值。

　 (2) 轉(zhuǎn)速 在鉆頭磨合后， 理想的轉(zhuǎn)速應(yīng)盡可能高些，才能充分發(fā)揮金剛石鉆進(jìn)的效益。一般認(rèn)為安全的轉(zhuǎn)速為150r/min，在地層條件、 鉆桿質(zhì)量和設(shè)備能力允許的條件下，轉(zhuǎn)速增至300r/min鉆效更好。金剛石鉆頭配合渦輪鉆時， 已成功地用于600～1 100r/min并取得良好效果。

　 (3)泵量泵量首先應(yīng)滿足環(huán)形空間低反流速度的要求，同時又要保證清洗孔底和冷卻鉆頭的需要。圖5-15給出了不同直徑鉆頭推薦采用的泵量范圍，高密度泥漿選用其下限，低密度則選用其上限。

深入了解大鉆具

  社會在不斷的進(jìn)步，大鉆具技術(shù)也在進(jìn)步，所以它在不斷的研發(fā)當(dāng)中采用了抗研磨性和抗沖擊性能更好的人造金剛石材料，并且在聚晶金剛石薄皮和碳化鎢圓片接觸面的接觸面幾何形狀也進(jìn)行了改進(jìn)。熱穩(wěn)定極限方面也得到了很大的提高。

   PDC鉆頭采用了剪切的破巖機(jī)理，這種剪切作用在破巖的時候起到了主要的作用，大鉆具的穩(wěn)定性對于鉆井效率來說是非常重要的。

   因為大家都知道穩(wěn)定性越好，鉆速就會越高，還能夠延長PDC鉆頭的壽命，這樣能夠提高井眼的質(zhì)量，還能夠減少對井下設(shè)備的損壞。

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