二、钻头

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  在石油钻井中,钻头是破碎岩石的重要工具。胜利油田在钻头使用上,经历了
从单一普通钻头到多系列高效钻头的发展过程。
  (一)刮刀钻头
  刮刀钻头是旋转钻井中最早使用的一种钻头,主要由钻头体、硬质合金喷嘴、
下钻头体、刮刀片等部件组成,结构简单,制造方便,合理使用可以在软地层中得
到较高的机械钻速和进尺。在1964年前主要使用国产钢齿三牙轮钻头。该钻头进尺
少,机械钻速慢,钻一口3200米左右的中深井,约需3~4个月。1964年会战开始后,
九二三厂机械修理厂成立了三刮刀攻关小组,开展了刮刀钻头的研制工作。“三佛
手”钻头就是此时期制作出来的,经现场试验进尺700米,初步显示了刮刀钻头的
优越性。随之又试制了千米刮刀钻头,在营24井首次试验获得成功,单只钻头进尺
1051米。经改进,使单只钻头进尺提高到1200米,1964年底达到1731米。1965年,
技术人员在原钻头的基础上,改制了1只新型刮刀,在通51井上试验,单只钻头进
尺2051米,平均机械钻速9米/时。后经不断改进、完善,正式定型生产,在1967年
的钻井中广泛使用。全年累计钻井238口,其中全井使用刮刀钻头钻进的104口,占
完井总数的43.7%,平均井深2281.13米,平均钻机月速达4210.8米/台月。全年使
用刮刀钻头741只,累计进尺465035.40米,占全年总进尺的80%。1972年在油田钻
采工艺研究所和郑州研究所的协作下,研制出人造聚晶金刚石三刮刀钻头。经现场
反复试验和改进,1976年6月由3252队在莱38-1井试用,单只钻头进尺2509.75米。
1975年,经油田科委鉴定,定型为75型人造聚晶金刚石钻头,开始批量生产。以后
又发展为喷射式人造聚晶金刚石三刮刀钻头,并于1979年获国家发明二等奖。
  (二)牙轮钻头
  牙轮钻头主要是靠冲击、压挤和剪切的复合作用破碎岩石,达到钻井目的。与
刮刀钻头相比,具有工作平稳、扭矩小等优点。胜利油田钻井常用的牙轮钻头主要
是三牙轮钻头。
  1964~1974年使用的三牙轮钻头,全部是国产普通三牙轮钻头。这种钻头的轴
承不密封,寿命较短。钻头在井下一般工作15~20小时,进尺40~60米,打一口
3200米的中深井,需用30~40只钻头,造成钻井周期长,钻井成本高。
  1975~1977年,随着钻井工艺技术的发展,开始试验“三合一”钻头,同时从
国外引进了部分高效钻头,并配合喷射钻井,提高了钻井速度,缩短了钻井周期。
例如,32358队在河87井用了3只金刚石喷射刮刀钻头,以17天6小时钻井井深3000
米,接着用1只引进的喷射牙轮钻头钻完井深3200米,全井共用23天5小时完钻,这
是当时在同井深打得较快的一口井,引进高效钻头的钻井进尺是国产普通钻头进尺
的7~10倍。
  80年代后,普遍推广使用了国产“四合一”和引进的高效钻头,普通三牙轮钻
头基本淘汰。从美国休斯·瑞德公司引进的钻头类型有J1、J2、J22、J33和FP51、
52、53等,先后还使用了江汉钻头厂组装生产的休斯钻头和国产XHP2等类型的钻头。
用一只刮刀钻头和两只J22钻头,在梁家楼、广利、渤南等地区可钻一口3200米的
中深井。1984年,在华东石油学院协助下,胜利油田开始了长喷嘴牙轮钻头的研究
和试验,在不提高地面泵压的条件下,提高钻头水马力,使钻头进尺和机械钻速得
到提高。1989年,32934队在梁8-7-13井,用1只Φ215.9毫米J22长喷嘴牙轮钻头,
从井深2170米钻至3040米,进尺870米,纯钻进时间124小时,机械钻速7.02米/时。