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              發布時間:2021-10-24 06:38  

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              視頻作者:山東飛騰金屬制品有限公司






              鉆頭

              人類認識和使用鉆頭的歷史可以上溯到史前時代。燧人氏“鉆木取火”所使用的石鉆,可以看作原始的鉆頭。現代工業加工中廣泛使用的麻花鉆(俗稱鉆頭),是一種形狀復雜的實工件孔加工刀具,誕生于一百多年前。現在,全世界每年消耗的各類鉆頭數以億計。據統計,在美國的汽車制造業,機械加工中鉆孔工序的比重約占50%;而在飛機制造業,鉆孔工序所占的比重則更高。盡管鉆頭的使用如此廣泛,但眾所周知,鉆削加工也是復雜的機械加工方法之一。正因為如此,人們一直致力于鉆頭的改進和鉆削過程的研究。

              ①鉆頭數學模型和幾何設計研究:包括螺旋溝槽、后刀面、主刃和橫刃數學模型的建立,橫向截形與鉆尖結構參數的優化,切削角度(分布)的計算與控制,鉆頭結構的靜態和動態特性分析,鉆尖幾何形狀與切削和排屑性能關系的研究。

              ②鉆頭制造方法研究:包括鉆頭幾何參數與后刀面刃磨參數之間關系的建立與優化,鉆頭制造精度和刃磨質量的評價與制造誤差的測控,鉆頭螺旋溝槽加工工具截形的設計計算,鉆頭加工設備特別是數控磨床與加工軟件的開發等。

              ③鉆削過程與鉆削質量研究:包括影響鉆削過程的各種因素及出現的各種物理現象的分析、建模與監控(如鉆削力、切削刃應力和溫度分布的測量、建模和預報);鉆頭磨損、破損機理與鉆頭壽命的研究;鉆頭的變形、偏斜、入鉆時的打滑和鉆尖擺動現象的研究;鉆削工藝(如振動鉆削、高速鉆削、深孔鉆削、鉆削過程的穩定性等)與鉆削質量(孔的位置精度、直線度、表面粗糙度、圓柱度、直徑、孔口毛刺等)的研究。

              ④鉆削機理與各種鉆頭(如群鉆、槍鉆、干切削鉆頭、微孔、深孔鉆頭、長鉆頭、可轉位鉆頭、合成材料加工用鉆頭、木工鉆頭、多螺旋槽鉆頭等)的研究。

              ⑤鉆削過程模型驗證和鉆頭性能評估過程的自動化,切削條件及鉆頭形狀選用數據庫和知識庫的建立等。












              金剛石復合片

              PDC鉆頭是當今石油和勘探開發行業廣泛使用的一種破顏工具,它有效地提高了機械鉆具,縮短了鉆井周期   。

              金剛石復合片(PDC—Polycrystalline DiamondCompact)是采用金剛石微粉與硬質合金襯底為原料,在超高壓高溫條件下燒結而成的復合超硬材料,它既具有金剛石的硬度與耐磨性,又具有硬質合金的強度與抗沖擊韌性,是一種的切削工具與耐磨工具材料,現已廣泛地應用于金屬與非金屬切削刀具、木材加工刀具、石油與鉆頭等許多領域。PDC研發及其在石油、鉆頭方面的應用歷史已過去了35年,在這漫長的旅程中許多科學研究者為此作出了杰出的貢獻。







                  1969~1975年鄭州三磨所分別生產了幾種不同直徑的JR20SN一2聚晶體,首先用于保徑的孕鑲鉆頭和擴孔器的制造,鉆進礦山7級以下的地層,而后用6x 6mm聚晶體制造石油鉆頭,在勝利油田進行試驗,以鉆進同一井深2400m為例,聚晶鉆頭與硬質合金鉆頭相比,每口井可節約1.1~1.2萬元,并節省78%的時間;聚晶鉆頭與牙輪鉆頭相比,節省成本50%以上,鉆井時間減少5~8天。另外1.8×5mm聚晶體制造的地質取芯鉆頭、擴孔器以及2.5×5mm聚晶體用于冶金、煤田及地質孕鑲鉆頭的保徑,其效果也與天然金剛石相近。






              碳酸鹽巖氣藏有裂縫性、孔隙性和裂縫一孔隙性3類產層。孔隙性氣藏壓力規律性較清楚,基本表現為常壓,能實現平衡鉆井,如川東石炭系、長興生物礁等。而裂縫性氣層壓力依賴于地質運動的強弱及巖石本身的強度·規律性差,很難預測。鉆井時按有裂縫存在而采用高密度鉆井液鉆進。導致過平衡影響機械鉆速,但采用低密度鉆井液快速強鉆,突遇裂縫井噴的風險很大。陽新組、長興組兩個高壓產層,由于壓力梯度高,巖石硬度大,并且地層深度深,鉆井液密度通常為1.50g/cm3;(云安6井壓力梯度達2.45MPa/hm,鉆井液密度2.41g/cm3),致使鉆速長期徘徊在1.00m/h左右。




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