孔壁开窗特殊工艺钻孔
用钻头在工件实体部位加工孔称为钻孔。钻孔属粗加工,可达到的尺寸公差等级为IT13~IT11,表面粗糙度值为Ra50~12.5μm。由于麻花钻长度较长,钻芯直径小而刚性差,又有横刃的影响,故钻孔有以下工艺特点:
1.钻头容易偏斜。由于横刃的影响定心不准,切入时钻头容易引偏;且钻头的刚性和导向作用较差,切削时钻头容易弯曲。在钻床上钻孔时,容易引起孔的轴线偏移和不直,但孔径无显著变化;在车床上钻孔时,容易引起孔径的变化,但孔的轴线仍然是直的。因此,在钻孔前应先加工端面,并用钻头或中心钻预钻一个锥坑,以便钻头定心。钻小孔和深孔时,为了避免孔的轴线偏移和不直,应尽可能采用工件回转方式进行钻孔。
2.孔径容易扩大。钻削时钻头两切削刃径向力不等将引起孔径扩大;卧式车床钻孔时的切入引偏也是孔径扩大的重要原因;此外钻头的径向跳动等也是造成孔径扩大的原因。
3.孔的表面质量较差。钻削切屑较宽,在孔内被迫卷为螺旋状,流出时与孔壁发生摩擦而刮伤已加工表面。
4.钻削时轴向力大。这主要是由钻头的横刃引起的。钻孔时50%的轴向力和15%的扭矩是由横刃产生的。因此,当钻孔直径d﹥30mm时,一般分两次进行钻削。第一次钻出(0.5~0.7)d,第二次钻到所需的孔径。由于横刃第二次不参加切削,故可采用较大的进给量,使孔的表面质量和生产率均得到提高。
加工产品的话,刀具的材料很重要,切削三要素也要考虑的,还有工艺的安排 钻-扩-绞必要时可以研磨 可以提高孔的表面粗糙度 即是孔壁光滑 。
(一)孔壁开窗钻孔概述
钻孔开窗技术常用在油井开发过程中,对老油田枯竭油井二次完井、在开采过程中采油井严重砂堵、被水淹没或采油井下部套管发生事故无法处理;采用在特定部位开窗侧钻,使油井恢复生产或达到正常生产。该技术也可用于可溶性矿藏中利用老井开窗和邻近井进行对接连通,形成水溶通道,以节约投资、减少耕地占用面积、减少环境污染和提高资源利用率。
(二)孔壁开窗钻孔工艺
1.孔壁开窗钻孔技术要求
1)按设计确定开窗井的开窗位置及窗口方位。
2)开窗井开窗后进行侧钻造斜达到目的层或进行水平钻进与目标井连通完井。
3)按设计的井深轴线,严格控制增斜段的增斜率、方位角变化率和水平段的井斜及方位角变化率。
2.主要施工设备与仪器
钻孔开窗配套的主要施工设备与仪器一般有:钻机、泥浆泵、陀螺仪、随钻测斜仪、高压随钻水龙头、无磁钻杆、螺杆钻具、液压固定式定斜器等。
3.钻进工艺
(1)钻进方法
在开窗井设定井深处实施套管内侧钻开窗,采用液压固定式定斜器在套管一侧定向开孔;开窗后下增斜钻具组合,进行增斜钻进,达到设计要求的井斜和方位;用直螺杆钻进行水平段钻进到预定的靶区。
(2)钻具组合
增斜段钻具组合。钻头(一般为金刚石或复合片钻头)+单弯螺杆钻+无磁钻杆+定向接头+钻杆+主动方钻杆。
水平段钻具组合。钻头(一般为金刚石或复合片钻头)+直螺杆钻+无磁钻杆+定向接头+钻杆+主动方钻杆。
钻具组合要注意其级配。
(3)钻井液性能
水平井对钻井液性能有严格要求,需要良好的润滑、强携带岩粉能力,良好的低失水性能和良好的防塌性。
4.套管开窗侧钻水平井的轨迹控制
井眼轨迹控制是套管开窗侧钻水平井成功连通的关键,它包括套管开窗的窗口方位和在造斜钻进中井斜角的同时控制。
(1)套管开窗的窗口方位
根据开窗侧钻井的要求,合理选择一定角度的定斜器极为重要。将定斜器下入预定的开窗位置,在钻杆中采用相适宜的陀螺仪定向和随钻测斜仪高边工具面相结合的方法测量出定斜工作面的精确方位,保证窗口方位和侧钻轨迹的准确性。
(2)井斜角、方位角的控制
钻进中采用随钻测斜仪随时监测井底的井斜与方位。如果造斜率太大或太小或者方位变化偏离设计轨迹,就要进行增斜、减斜和扭方位处理。
孔壁开窗特殊工艺钻孔
钻孔开窗配套的主要施工设备与仪器一般有:钻机、泥浆泵、陀螺仪、随钻测斜仪、高压随钻水龙头、无磁钻杆、螺杆钻具、液压固定式定斜器等。3.钻进工艺 (1)钻进方法 在开窗井设定井深处实施套管内侧钻开窗,采用液压固定式定斜器在套管一侧定向开孔;开窗后下增斜钻具组合,进行增斜钻进,达到设计要求的...
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2.钻孔:老工钻孔靠的是玉砂,孔壁磨砂状,砂粒粗的时候会有沟痕,沟痕呈现不规律状。新工使用金刚砂磨具,孔壁有沟痕成螺旋状。3.开窗:老工在开窗是在钻孔中穿过钢丝线锯,再配合解玉砂浆用手工拉玉,其特点是在窗口的内壁上有线锯的拉痕。新工也是先钻眼,然后沿钻眼处用告诉磨具将窗口的玉...
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