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美研制新型金屬密封鉆井鉆頭 提高軸承壽命
中國軸承網(wǎng) 發(fā)布時(shí)間:2007/05/11
目前，降低每英尺鉆井成本已成為鉆頭設(shè)計(jì)的時(shí)髦名詞，面對(duì)日益復(fù)雜的鉆井環(huán)境和不斷發(fā)展的鉆井技術(shù)，美國各大主要鉆頭制造商紛紛推出了獨(dú)具特色的新型鉆頭產(chǎn)品，鉆頭設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的發(fā)展迅猛而穩(wěn)健。
美國休斯·克里斯坦森公司的新型MXL長壽命馬達(dá)鉆井鉆頭，在墨西哥灣和其他高成本鉆井環(huán)境中大幅改善了鉆井經(jīng)濟(jì)性。
這種鉆頭在密封可靠性、切削結(jié)構(gòu)耐用性以及可配置水力系統(tǒng)方面的大幅改進(jìn)，使其井下工作時(shí)間更長，使鉆井作業(yè)商更有信心將其用于較長的定向井段。該鉆頭的新型牙輪在使用水基泥漿時(shí)能夠很好地防止鉆頭和井底泥包，具有理想的可操縱特性，并能夠應(yīng)用于多種擴(kuò)眼設(shè)備。所有這些特征都使得這種鉆頭成為鉆井高端應(yīng)用中最適宜的一種鉆井工具�！�
該公司對(duì)現(xiàn)場鉆井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行了廣泛的分析研究，并檢驗(yàn)了大量鈍鉆頭以確定那些可能限制鉆頭／軸承壽命的相關(guān)條件。在此基礎(chǔ)上所做的改進(jìn)包括一種新型的單供能圈金屬密封結(jié)構(gòu)（SEMII），該結(jié)構(gòu)可在很大程度上提高軸承的可靠性，特別是在高速馬達(dá)鉆井過程中。新型SEMII金屬密封結(jié)構(gòu)具有更寬的金屬密封面，提高密封能力達(dá)20%，這種軸承還采用了一種專有的耐磨損表面以降低摩擦系數(shù)。另外，這種密封結(jié)構(gòu)重新設(shè)計(jì)的密封幾何形狀也改善了密封效率。
在切削結(jié)構(gòu)方面，有3種主要的改進(jìn)使得MXL三牙輪鉆頭能夠?qū)崿F(xiàn)更廣的結(jié)構(gòu)范圍，從而能夠在更多的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)更好的耐用性和更高的機(jī)械鉆速。
這些改進(jìn)包括一種新型硬質(zhì)合金牌號(hào)，它能夠有效提高耐磨性，以更好地應(yīng)用于各種具體的鉆井用途；革新性的牙輪保護(hù)齒，這種齒可以保護(hù)牙輪鋼體材料免受巖屑的磨蝕，從而既保證了切削結(jié)構(gòu)的整體性，又不犧牲鉆頭的機(jī)械鉆速�！�
在鉆頭水力結(jié)構(gòu)方面，MXL鉆頭擁有幾種不同的水力結(jié)構(gòu)使之可以就各種具體用途達(dá)到優(yōu)化效果�！ �
一種是標(biāo)準(zhǔn)水力結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)噴嘴配置，鉆井液被導(dǎo)向各牙輪間并朝著井壁的角部區(qū)域。
另一種為2、3號(hào)噴嘴偏置型。這種結(jié)構(gòu)的噴嘴的主要目標(biāo)是清洗牙輪外排齒及其附近區(qū)域并同時(shí)沖洗牙輪的背面，主要水力能量都集中在鉆頭的切削結(jié)構(gòu)上。
還有一種水力結(jié)構(gòu)是多排清洗型。這種結(jié)構(gòu)可清洗牙輪上的多排齒，并能夠在井底產(chǎn)生很高的湍動(dòng)能量。
這種新型鉆頭的優(yōu)良性能已在現(xiàn)場得到了證實(shí)，因使用這種新型鉆頭而帶來的成本節(jié)約高達(dá)30萬美元。根據(jù)在墨西哥灣的使用情況，一只這種新型鉆頭曾取代了2～3只標(biāo)準(zhǔn)鋼齒鉆頭，在鉆進(jìn)過程中使進(jìn)尺翻番。在另一次應(yīng)用中，3只這種含有新型技術(shù)的鉆頭取代了5只常規(guī)鋼齒鉆頭，提高了機(jī)械鉆速，減少了起下鉆次數(shù)。
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