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石油大学学报（自然科学版） 2003年第2期27卷 41-43页

作者：邹德永王瑞和石油大学石油工程学院山东东营257061

利用微型钻头模拟PDC钻头的切削破岩过程 ,对PDC钻头的岩石研磨性进行了试验研究。根据有关磨损理论 ,提出以PDC切削刃在单位正压力下经过单位摩擦路程的体积磨损量作为岩石的研磨性系数 ,建立了根据研磨性系数预测PDC切削齿磨损寿命的... 详细信息

利用微型钻头模拟PDC钻头的切削破岩过程 ,对PDC钻头的岩石研磨性进行了试验研究。根据有关磨损理论 ,提出以PDC切削刃在单位正压力下经过单位摩擦路程的体积磨损量作为岩石的研磨性系数 ,建立了根据研磨性系数预测PDC切削齿磨损寿命的理论模型。用试验方法测定了泥板岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩、石灰岩、花岗岩等不同岩样的研磨性系数 ,其数值范围为 10 -6～ 10 -3 mm3 / (kN·m)。采用公比为 10的等比级数分级方法 ,将我国石油钻井地层的研磨性分成四级。对直径 2 16mm的PDC钻头的磨损分析表明 ,在研磨性系数小于 5× 10 -5mm3 / (kN·m)的低研磨性地层中 ,切削齿的磨损寿命可达 35 0h左右 ;而在研磨性系数大于 5× 10 -4mm3 / (kN·m)的高研磨性地层中 ,切削齿磨损寿命在 10h以下。

关键词： PDC钻头岩石研磨性试验研究切削齿使用寿命石油钻头

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火成岩研磨性试验研究

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石油钻探技术 2020年第3期48卷 41-46页

作者：邹德永王高明邢晨中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580

火成岩钻井设计优化的关键是了解火成岩的可钻性和研磨性,但至今还未形成一套测试火成岩研磨性的有效方法。为此,采用自主研发的岩石研磨性测定装置,测试了不同岩性火成岩岩样的研磨性,并分析了火成岩研磨性与其单轴抗压强度和矿物成分... 详细信息

火成岩钻井设计优化的关键是了解火成岩的可钻性和研磨性,但至今还未形成一套测试火成岩研磨性的有效方法。为此,采用自主研发的岩石研磨性测定装置,测试了不同岩性火成岩岩样的研磨性,并分析了火成岩研磨性与其单轴抗压强度和矿物成分含量之间的关系。测试结果表明,在岩样转速8 r/min、钻压800 N、钻头转速198 r/min的条件下,以破碎单位体积岩石研磨标准件的磨损质量作为研磨性指标,可以很好地分辨不同岩性火成岩的研磨性,且火成岩的研磨性与其单轴抗压强度和等效石英含量均呈较好的幂函数关系。研究结果表明,以火成岩单轴抗压强度为基础建立的火成岩研磨性预测模型,可以很好地预测火成岩的研磨性,可为优化火成岩钻井设计提供理论依据。

关键词：火成岩研磨性研磨标准件抗压强度预测模型

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大庆深层PDC研磨性研究

大庆深层PDC研磨性研究

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作者：邢恩浩东北石油大学

学位级别：硕士

金刚石复合片(polycrystalline diamond compact,简称PDC)是用硬质合金作为胎体在上运用烧结工艺镶嵌一层人造聚晶金刚石层的复合材料,以其高硬度、高耐磨性、摩擦系数低、热传导率高、热膨胀率低和冲击强韧性的良好性能在硬脆材料及非... 详细信息

金刚石复合片(polycrystalline diamond compact,简称PDC)是用硬质合金作为胎体在上运用烧结工艺镶嵌一层人造聚晶金刚石层的复合材料,以其高硬度、高耐磨性、摩擦系数低、热传导率高、热膨胀率低和冲击强韧性的良好性能在硬脆材料及非金属加工方面愈来愈得到广泛的认可与应用。随着PDC制造技术的提升以及PDC钻头设计和生产技术的优化,目前国内外油田、煤田在钻探过程以及部分取芯钻探中广泛的使用PDC钻头进行生产,PDC钻头所能够适应的地层情况也越来越多,但是PDC钻头的理论研究还尚未能得到较大的进步。本文是在科学、准确的地层对PDC钻头研磨性的测量与计算方法以及PDC钻头破岩和磨损机理的基础上,进一步研究地层特性对PDC钻头研磨性及研磨指数的关系和影响。对地层的特性当中的硬度、可钻性极值、抗压强度、表面粗糙度等参数的进行量化,探讨与分析PDC钻头钻进过程中的破岩机理与磨损机理。通过一系列有针对性的实验、数据分析来找到真实影响地层对PDC钻头研磨指数的影响因素以及影响关系。建立较为真实、具体的磨损模型。有效合理的利用它们来科学合理设计PDC钻头以及丰富PDC钻头的应用理论。

关键词：研磨性 PDC金刚石钻头磨损机械钻速

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岩浆岩的结构及矿物成份对孕镶金刚石钻进岩石研磨性影响的试验研究

岩浆岩的结构及矿物成份对孕镶金刚石钻进岩石研磨性影响的试验研...

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作者：李子章成都地质学院

学位级别：硕士

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火成岩研磨性测定方法及预测模型研究

火成岩研磨性测定方法及预测模型研究

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作者：邢晨中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

近年来,随着石油勘探开发的不断深入,火成岩油气藏已经成为重要的勘探开发领域。火成岩的高研磨性,使得钻头磨损速度快,钻头破岩效率低,起下钻时间增加,严重降低钻井速度、增加钻井成本。目前国内外对岩石研磨性评价没有形成统一的标准... 详细信息

近年来,随着石油勘探开发的不断深入,火成岩油气藏已经成为重要的勘探开发领域。火成岩的高研磨性,使得钻头磨损速度快,钻头破岩效率低,起下钻时间增加,严重降低钻井速度、增加钻井成本。目前国内外对岩石研磨性评价没有形成统一的标准,严重制约火成岩地层的钻头优化设计和高效开发。为了能有效指导钻头设计、高效开发火成岩油藏,本文对火成岩研磨性测定方法和预测模型进行了系统研究。针对火成岩硬度高、表面易打滑的特性,本文选用金刚石孕镶齿作为研磨标准件。胎体材料为663青铜,金刚石浓度40%、粒度70/80目。采用冷压烧结工艺烧制,压制压力200MPa,烧结温度900℃。本文模拟金刚石钻头的破岩形式,采用孕镶齿微钻头钻铣法作为火成岩研磨性测定方法。设计研制了火成岩研磨性测定设备和试验微钻头。通过室内岩心试验,优选研磨性测定试验的标准试验钻压为800N,钻速为150r/min。分析对比不同研磨性指标,优选标准件磨损质量与岩石破碎体积的比值作为研磨性评价指标。本文分析了火成岩岩样的单轴抗压强度、压入硬度和矿物成分及含量与研磨性的关系,建立了基于岩石单轴抗压强度和等效石英含量的火成岩研磨性预测模型,预测精度90%以上。

关键词：火成岩研磨性标准磨损件研磨性指标预测模型

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适合四川须家河组强研磨性硬地层的高效钻头研究

适合四川须家河组强研磨性硬地层的高效钻头研究

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作者：庄林林中国石油大学

学位级别：硕士

强研磨性硬地层的快速钻进问题,是深井、超深井钻井提速的技术难题。四川须家河组地层埋藏深、可钻性差、研磨性强,在以往钻井提速过程中,钻头钻速慢,寿命短,钻头消耗量大,大大增加了钻井成本。因此,高效破岩钻头的研究,不但丰富了深井... 详细信息

强研磨性硬地层的快速钻进问题,是深井、超深井钻井提速的技术难题。四川须家河组地层埋藏深、可钻性差、研磨性强,在以往钻井提速过程中,钻头钻速慢,寿命短,钻头消耗量大,大大增加了钻井成本。因此,高效破岩钻头的研究,不但丰富了深井强研磨性硬地层钻进的钻头类型,而且对提高该地区的油气勘探开发速度具有重要意义。在对四川须家河组地层进行抗钻特性研究的基础上,通过对国内外钻头研究进展的总结分析,结合实验手段,研究了两种M743GHI型孕镶金刚石钻头。研究表明:(1)四川须家河组地层可钻性差,研磨性强且地层软硬交错严重。(2)采用热压烧结工艺合成的以天然金刚石为磨削元件,铸造碳化钨和人造单晶金刚石粉为胎体骨架材料的圆柱形新型钻齿,能够有效破碎四川须家河组地层岩石。该钻齿的金刚石参数以粒度为70目～80目,浓度为100%的天然金刚石为最佳,胎体配方以p 2.0%、Mn 1.0%、Ni 15.4%、Co 17.4%、Cu 15.4%、铸造碳化钨20.5%、WC 27.6%、人造单晶金刚石粉0.7%,可达到最优磨耗比。(3) M743GHI型孕镶金刚石钻头,在软地层具有类似于PDC切削齿的切削破岩作用,在硬的研磨性地层中具有磨削破岩作用,实现了孕镶金刚石钻头在强研磨性硬地层中的高效破岩,提高了深井钻井的能力。(4)镶嵌新型热压孕镶金刚石钻齿的钻头在室内台架实验时,钻进可钻性级值为9.2的石英砂岩时,机械钻速达到1.38m/h,而钻头磨损速度仅为0.014mm/m,具有较高的破岩效率和钻头寿命。(5) M743GH-A孕镶金刚石钻头在马103井进行了钻进试验,进尺13.01m,纯钻时间11.56h,平均机械钻速:1.12m/h。钻头起出后,切削齿正常磨损,外径保径较好。

关键词：研磨性须家河组高效钻头新型钻齿综合破岩试验研究

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用铜针磨损法确定岩石的研磨性

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成都理工大学学报(自然科学版) 1985年第4期 65-76页

作者：吴光琳张美南李琳杨维富

岩石的研磨性是岩石本身的特性,它主要决定于造岩矿物的硬度差、矿物颗粒的大小和岩石表面的粗糙度。本文阐述了用钢针磨损法测定岩石研磨性的试验结果。试验表明:铜针的单位路程磨损量较好地反映了岩石研磨性的高低。

关键词：铜针路程研磨性岩石

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岩石可钻性与研磨性统一测试方法研究

岩石可钻性与研磨性统一测试方法研究

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2019油气田勘探与开发国际会议

作者：王高明邹德永陈彦霖刘笑傲潘龙中国石油大学石油工程学院

随着油气勘探开发不断深入,地层岩石在钻进难度、破岩效率和钻头寿命等方面的影响已经越来越受到科研工作者的重视。岩石的可钻性和研磨性作为岩石抗钻能力的综合量化指标,对钻进过程有着较大的影响。本文在自主研制的岩石研磨性测定仪... 详细信息

随着油气勘探开发不断深入,地层岩石在钻进难度、破岩效率和钻头寿命等方面的影响已经越来越受到科研工作者的重视。岩石的可钻性和研磨性作为岩石抗钻能力的综合量化指标,对钻进过程有着较大的影响。本文在自主研制的岩石研磨性测定仪上,使用金刚石孕镶齿作为研磨标准件进行磨削试验。试验测定了五种岩石的标准件破碎体积、岩石破碎体积及岩石可钻性级值。采用相对磨损率(标准件磨损体积/岩石破碎体积)作为岩石研磨性评价指标,并通过回归分析建立了岩石破碎体积与岩石可钻性级值的幂函数预测模型,对钻井工程问题中降低岩石可钻性与研磨性测试的时间与经济成本具有指导意义。

关键词：可钻性研磨性研磨性指标统一测试方法预测模型

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重庆长寿区嘉陵江组和须家河组岩石研磨性及可钻特征研究

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当代化工研究 2022年第8期 30-32页

作者：罗增陈帅杨华建中国石油西南油气田分公司工程技术研究院四川610000 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川610500

准确认识岩石的力学性质和可钻特征对钻井方式优选和提高机械钻速有重要意义。我们通过开展重庆长寿区嘉陵江组(灰岩)和须家河组(砂岩)相关实验,其中包括硬度测试、研磨性测试和可钻性测试。结果如下:须家河组砂岩比嘉陵江组灰岩的非均... 详细信息

准确认识岩石的力学性质和可钻特征对钻井方式优选和提高机械钻速有重要意义。我们通过开展重庆长寿区嘉陵江组(灰岩)和须家河组(砂岩)相关实验,其中包括硬度测试、研磨性测试和可钻性测试。结果如下:须家河组砂岩比嘉陵江组灰岩的非均质性更强;选择须家河组地层破岩工具时要充分考虑工具的耐磨性;井筒压力对两个地层岩石的可钻性的影响分为两个阶段。本文开展的研究对该地区破岩工具的优选及可钻性的预测提供理论支撑。

关键词：灰岩砂岩研磨性可钻性

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低浓度软胎体金刚石钻头钻进弱研磨性岩层的几点体会

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探矿工程 1982年第1期 46-48页

作者：涂焕生戴东明

目前,金刚石钻进普遍地采用63#钻头胎体配方的孕镶金刚石钻头。该钻头在中硬——硬地层钻进取得较好的效果。但由于配方单一,钻头品种数量不多,给普遍地开展金刚石钻探工作,带来了局限性。如我队在秦岭杨砦峪矿区,就遇到中、弱研磨性岩... 详细信息

目前,金刚石钻进普遍地采用63#钻头胎体配方的孕镶金刚石钻头。该钻头在中硬——硬地层钻进取得较好的效果。但由于配方单一,钻头品种数量不多,给普遍地开展金刚石钻探工作,带来了局限性。如我队在秦岭杨砦峪矿区,就遇到中、弱研磨性岩层,郑州探矿厂、上砂、贵阳、六○一等厂的天然孕

关键词：金刚石钻头研磨性孕镶钻头胎体岩层低浓度

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