钻头知识

钻头科普知识

1、钻头分类、各自主要用途、特点；

分类：

目前石油钻井中使用的钻头主要有三类，即牙轮钻头，金刚石材料钻头及刮刀钻头。

金刚石材料钻头按破岩原件材料分为天然金刚石钻头，聚晶金刚石复合片钻头（简称PDC钻头）以及热稳定性聚晶金刚石钻头（简称TSP钻头）

聚晶金刚石钻头按照切削齿的形状不同又可分为圆柱聚晶金刚石钻头或三角聚晶金刚石钻头；TSP钻头亦可分为圆柱TSP钻头和三角TSP钻头。

PDC钻头按钻头冠材料和切削齿结构划分又可分为胎体PDC钻头和钢体PDC钻头两类。

用途：

在油用钻头中按主要用途分有以下几类：

全面钻进钻头（常规钻头）

造斜钻头：用于造斜段井位，钻头保径段较短小

取芯钻头：用于取芯，根据内外径的不同配备不同的取芯工具

双芯扩眼钻头：分领眼钻头与扩眼钻头两部分

2、钻头型号示意；

8.附加说明

7.设计分类号

6.钻头头型

5.刀翼数量

4. PDC 齿的直径

3.钻头用途

2.钻头类型

钻头直径

1. 第一字段为阿拉伯数字表示钻头直径，可以用英寸和毫米表示，前面的阿拉伯数字表示钻头外径（双芯钻头表示钻头通径），后面的阿拉伯数字表示钻头内径（非取芯钻头省略）。

2.第二字段为一个英文字母，表示钻头类型（包括冠体材料和切削齿）。

字母钻头类型

M 胎体式PDC钻头

S 钢体式PDC钻头

N 胎体式天然金刚石钻头

C 胎体式人造圆柱聚晶金刚石钻头

T 胎体式人造三角聚晶金刚石钻头

I 胎体式孕镶人造单晶金刚石钻头

3.第三字段为一个英文字母，表示钻头用途。

字母钻头用途

D 钻进（Drill）钻头

C 取芯(Core)钻头

B 双(Bi-)心钻头

4.第四字段为一个阿拉伯数字，表示PDC 齿的直径。

数字PDC 齿的直径

0 10mm以下Less than 10mm

1 10mm

2 22mm

3 13mm

6 16mm

9 19mm

5.第五字段为一个阿拉伯数字，表示钻头的刀翼数量，4表示4个刀翼，5表示5个刀翼，以此类推。0表示非刀翼式布齿，1表示11个刀翼，2表示12个刀翼和12刀翼以上。

6.. 第六字段为一个阿拉伯数字，用1~9表示钻头的头形（级别），数字越大，头型越长。

7. 第七字段为一个阿拉伯数字或罗马数字，为设计分类号。

8. 第八字段为附加说明。

钻头型号：

12 1/4″MD9561ZC

12 1/4″钻头外径：12 1/4″

M 胎体式PDC钻头

D 全面钻进

9 19毫米复合片

5 5个刀翼

6 6级剖面

1 设计分类号为1

ZC 中成专用复合片

3、钻头常用规格

表层钻进多使用17 1/2＂钻头，或使用17＂套管钻鞋钻进.

我厂钻头型号如17 1/2＂MD9541和17 1/2＂MD9531等

套管钻鞋系列产品型号如：17TM101、17TM102和17TM103等

二开全面钻进使用12 1/4＂钻头

我厂钻头型号如12 1/4＂MD9451、12 1/4＂MD9531、12 1/4＂MD6651、

12 1/4＂MD3641等

二开或三开钻进使用9 1/2＂钻头

我厂钻头型号如9 1/2＂MD9535、9 1/2＂MD6632、9 1/2＂MD3641、9 1/2＂MD3643、9 1/2＂MD3741等

二开或三开钻进使用8 1/2＂钻头

我厂钻头型号如8 1/2＂MD9431、8 1/2＂MD9535、8 1/2＂MD6651、8 1/2＂MD3641等

三开钻进使用6 1/8＂钻头

我厂钻头型号如6 1/8＂MD3522、6 1/8＂MD3541等

4、钻头生产流程

PDC胎体钻头生产流程：

市场调研→需求了解→方案确定→钻头设计→图纸绘制→模具订制→模具划线→铣模→制模→钢体加工→洗钢体→装粉→烧结→清理→一次喷砂→清窝→二次喷砂→预热胎体→焊接复合片→焊后保温→焊接头→车焊缝→磨保径→上漆→装箱

5、钻头发展方向

现今油用钻头主要以牙轮钻头居多。随着PDC钻头的研究理论和生产工艺的不断完善提高，产品质量大幅提升，PDC钻头在很多复杂地层情况下的钻进能力显著提高，其市场使用率持续增加。可以肯定的说，PDC钻头是未来油用钻头的主要发展方向。

自上世纪70年代末开始，美国陆续发表关于PDC切削齿的理论论文，PDC 钻头的理论研究进入了全面发展时期，至今还未对PDC钻头的研究形成一整套

深入完备的理论基础。

目前PDC钻头的生产主要还局限在以下三个方面：

a 基础设计理论

随着PDC基础理论的完备和提高，采用钻进过程计算机仿真和钻头工作性能预测等手段使PDC钻头的设计方法更加科学全面。

b PDC钻头材料质量

PDC复合齿的质量和胎体材料配方的优化可以提升PDC钻头的成品质量

c 生产使用过程

完善PDC钻头的加工工艺，提高PDC复合片的焊接质量，提高使用过程中人员的培训素质。