什么樣的金剛石鉆頭好
金剛石鉆頭的破巖作用是由金剛石顆粒完成的。要知道鉆頭的破巖作用,就須了解單粒金剛石的破巖作用。在堅硬地層中,單粒金剛石在鉆壓作.用下使巖石處于非常高的應(yīng)力狀態(tài)下(約4200-5700MPa,有的資料認為可達6300MPa),使巖石發(fā)生巖性轉(zhuǎn)變,由脆性變?yōu)樗苄?。單粒金剛石吃入地層,在扭矩作用下切削破巖,切削深度基本上等于金剛石顆粒的吃入深度。
這一過程如同“犁地”故被金剛石鉆頭廠家稱為金剛石鉆頭的犁式切削作用。在一些脆性較大的巖石里(如砂巖、石灰?guī)r等),鉆頭上的金剛石顆粒在鉆壓扭矩的同時作用.下,破碎巖石的體積遠大于金剛石顆粒的吃入與旋.轉(zhuǎn)體積。當(dāng)壓力不大時,只能沿金剛石的運動方向形成小溝槽,加大壓力則會使小溝槽深部與兩側(cè)的巖石破碎,超過剛石顆粒的斷面尺寸。
金剛石鉆頭的破巖效果,除與巖性以及影響巖性的外界因素(如壓力、溫度、地層流體性質(zhì)等)有關(guān)外,鉆壓大小是重要的影響因素。它和牙輪鉆頭一樣,破巖時都具有表層破碎、疲勞破碎、體積破碎三種方式。只有當(dāng)金剛石顆粒具有足夠的比壓吃入地層巖石,使巖石發(fā)生體積破碎時,才能取得理想的破巖效果。
鉆頭質(zhì)量的好壞、鉆頭類型與地層巖性是否適應(yīng),對加快鉆井速度和提高單只鉆頭進尺起著重要的作用。鉆一口油氣井--般要使用不同尺寸的多只鉆頭,在鉆頭上部地層時要使用直徑較大的鉆頭,因鉆頭鉆進的地層較軟,單只鉆頭進尺多、使用的時間短,一個鉆頭一般可重復(fù)使用幾口井;而在鉆下部地層時要使用直徑較小的鉆頭,因地層硬、單只鉆頭的進尺少,--般要使用多只鉆頭。一只下井新鉆頭鉆井進尺的多少主要取決于鉆頭的尺寸、類型、地層的軟硬和鉆進參數(shù)的配合。一般來說,鉆頭尺寸越小、地層越硬,進尺越少;鉆頭尺寸越大、地層越軟,鉆頭進尺就越多。