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為了有效降低鉆井成本，需要對十字釬頭這一關(guān)鍵鉆井工具進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。隨著每次鉆孔操作對其需求的增加，近年來在設(shè)計(jì)、材料及性能方面取得了顯著進(jìn)展。當(dāng)前行業(yè)的成本削減計(jì)劃表明，現(xiàn)代釬桿釬頭的成本雖然較高，但三山鉆桿在效率和性能上的優(yōu)越性，使其價(jià)值遠(yuǎn)超其價(jià)格。
由于每口井的條件各不相同，制造商相應(yīng)開發(fā)了一系列可完全定制的固定切割機(jī)多晶金剛石復(fù)合釬頭，旨在優(yōu)化鉆孔時(shí)的釬頭性能以及結(jié)合的井底鉆具。通過與客戶的互動(dòng)，設(shè)計(jì)流程得以優(yōu)化，公司的本地技術(shù)團(tuán)隊(duì)采用新的動(dòng)力學(xué)建模技術(shù)來創(chuàng)建3D釬頭設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)程序中，用戶可以選擇的參數(shù)包括應(yīng)用程序平臺、刀片數(shù)量、刀具尺寸、備用刀具類型及其他功能，這些都涉及到振動(dòng)控制、耐用性、穿透率和孔質(zhì)量等多個(gè)指標(biāo)，可實(shí)現(xiàn)針對不同應(yīng)用和井底組件的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
每個(gè)釬頭的設(shè)計(jì)過程中包括巖石相互作用分析、切削深度控制及刀具技術(shù)的應(yīng)用，這些都能延長使用壽命，改善液壓系統(tǒng)的表現(xiàn)。同時(shí)，先進(jìn)材料的使用也使得釬頭在減少軸向、橫向和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)方面表現(xiàn)優(yōu)異，實(shí)現(xiàn)了扭矩變化的平滑性，并通過備用刀具降低磨損。在新釬頭的使用下，不僅磨損減少，而且?guī)r石去除能力提升，鉆井效率提高了四倍。液壓設(shè)計(jì)的目標(biāo)則在于最小化再循環(huán)流量和消除停滯區(qū)域，以優(yōu)化釬頭的清潔性能和鉆屑運(yùn)輸，同時(shí)減少侵蝕現(xiàn)象。此外，創(chuàng)新的鋼刀片幾何形狀被用于積極的基體設(shè)計(jì)，從而進(jìn)一步提升釬頭的韌性。
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