鉆頭是鉆探(鉆井)工程的“先鋒隊”,所有的鉆探裝備、工具和工藝都圍繞為鉆頭服務而展開。同時,鉆頭的質(zhì)量影響著整個鉆探進程和成本。對鉆頭質(zhì)量的考核,使用方關(guān)注的重點是鉆頭的機械鉆速和工作壽命,提供方則除了考慮鉆頭的質(zhì)量外,還要考慮批量化生產(chǎn)效率、成品率和鉆頭生產(chǎn)成本等。鉆頭的生產(chǎn)質(zhì)量決定著市場占有份額,生產(chǎn)規(guī)模決定著單件鉆頭產(chǎn)品的生產(chǎn)成本、銷售價格、供銷量和市場定位。為此,鉆頭的批量化生產(chǎn)須有對應的制造工藝、流程、質(zhì)量檢測和管理等配套,才能使鉆頭產(chǎn)品由“研發(fā)平臺”走向“制造平臺”,實現(xiàn)規(guī)模效益。本文主要針對仿生鉆頭要走向工業(yè)化生產(chǎn),需要重點把握的關(guān)鍵技術(shù)和工藝。系統(tǒng)地論述了仿生鉆頭關(guān)鍵加工工藝技術(shù)和設(shè)備,仿生鉆頭工業(yè)化生產(chǎn)期間的質(zhì)量控制和經(jīng)濟效益等。通過論文的研究,取得了如下研究成果:1.研究出一套詳細、全面的仿生鉆頭工業(yè)化生產(chǎn)關(guān)鍵工藝技術(shù)方案。從仿生鉆頭的生物原形優(yōu)選、理論計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具制備與加工和燒結(jié)工藝的實踐出發(fā),使仿生鉆頭從研發(fā)階段邁入生產(chǎn)階段。2.提出了工藝、設(shè)備和自動化生產(chǎn)流程等能夠穩(wěn)定仿生鉆頭質(zhì)量、提高仿生鉆頭生產(chǎn)效率的質(zhì)量控制方案。從仿生鉆頭的工業(yè)化生產(chǎn)出發(fā),開展仿生鉆頭模具精度控制、裝料工藝質(zhì)量控制、燒結(jié)工藝質(zhì)量控制等,為仿生鉆頭的工業(yè)化生產(chǎn)把好質(zhì)量關(guān)、降低次品率,使仿生鉆頭由小批量加工步入了規(guī)�；a(chǎn)的轉(zhuǎn)變。3.給出了仿生鉆頭與同類鉆頭的綜合經(jīng)濟效益對比數(shù)據(jù)。從仿生鉆頭的原材料和加工生產(chǎn)成本、現(xiàn)場應用效果、鉆探成本和鉆探綜合效益分析入手,用數(shù)字說話,突顯出仿生鉆頭的質(zhì)量優(yōu)勢和使用效果優(yōu)勢,使仿生鉆頭由理論成果向品牌產(chǎn)品過度。
【學位單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TG713.1
【部分圖文】：

QuantecPDC鉆頭

6403APDC鉆頭

3圖 1.3 Navigator 系列的 PDC 鉆頭圖 1.3 為 Navigator 系列鉆頭[5]，由 Varel 國際公司設(shè)計。該鉆頭針對不同的鉆進需求來設(shè)計合適的鉆頭結(jié)構(gòu)，利用流體分析對水流通道進行優(yōu)化設(shè)計，改善井底沖洗液流場分布。針對礫巖層用 PDC 鉆頭設(shè)計了分層冠部形狀，減緩了巖石對 PDC 鉆頭的沖擊載荷，鉆頭的鉆速與壽命都有著顯著提高。圖 1.4 為 Ulterra 鉆探技術(shù)公司研制一種鉆頭[6]，該鉆頭能夠有效的抑制鉆井液對鉆頭刀翼的侵蝕作用，在堅硬打滑地層有明顯的效果。圖 1.4 PDC 齒完全覆蓋刀翼的 PDC 鉆頭美國 Novatek 國際公司研制一種錐形 PDC 齒[7]，并將其運用到 PDC 鉆頭上（圖 1.5）
【參考文獻】

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本文編號：2881648