眾所周知,鉆井是石油勘探開發的”領頭”,行業里有一句名言:”鉆頭不到,石油不冒”,指的就是這個道理.因此,隨著鉆井技術的發展,對各種高性能鉆頭的需求量也大幅上升.而當前不斷推出的獨特的鉆頭產品以及鉆頭設計系統,更加推動了鉆頭設計制造技術的發展.

　　以下介紹幾種國外的鉆頭新產品,它們從不同的方面預示了鉆頭設計技術的未來發展趨勢:

　　1. IDEAS系統&MDi616 PDC鉆頭

　　IDEAS系統是Smith鉆頭技術公司開發的一種通過動態模擬和模型理論來驗證鉆頭設計性能的軟件系統. 它不僅能對鉆頭的動態數據、地質信息、底部鉆具組合的情況進行分析,還能對巖石與切削齒之間的相互作用進行預估.該公司的MDi616 PDC鉆頭就是也運用IDEAS軟件設計的,具有良好的導向性和穩定性.

　　2.PDC鉆頭

　　這是一種配有新興耐磨切削齒的Quantec系列PDC鉆頭,由Hughes Christensen公司應用新型設計工藝制造.通過與具體鉆井工程相匹配的新型耐磨齒和鉆頭結構,該鉆頭能夠獲得更高的平均機械鉆速、更好的穩定性與耐用性、降低鉆井成本、提高鉆頭的機械和水力效率.該公司的SmoothCut切削深度控制專利技術使鉆頭更為平穩地鉆進,從而減輕切削齒的早期磨損.

　　3. RockForce 系列牙輪鉆頭(用于小井眼鉆井)

　　采用了高效能牙輪保持系統、全新的壓力補償系統以及新配方的合成潤滑劑,再配合計算機切削結構建模, RockForce 系列牙輪鉆頭優化了鉆頭的水力參數,提高了鉆頭軸承的耐用性.在旋轉導向和馬達導向應用中創造了新的軸承耐用記錄.該公司研發的SystemMatched優化軟件工具,更是將定向功能和驅動系統整合用于優化鉆頭設計,使鉆頭具有更可靠的導向性.

　　4. DutaDiamond金剛石孕鑲鉆頭

　　DutaDiamond金剛石孕鑲鉆頭是Reed-Hycalog公司專門設計的用于硬地層、研磨性地層以及那些PDC鉆頭不易剪切鉆進的地層.當用于井下渦輪鉆具或高速螺桿鉆具時,這種鉆頭要比布齒密度高的固定切削齒鉆頭的鉆速更快、進尺更多.

　　5. Varel的鉆頭設計軟件以及專用鉆頭

　　作為世界上最大的鉆頭獨立供應商,Varel開發出了眾多適用于特殊鉆井環境的專用鉆頭,并且應用其先進的鉆頭設計軟件為導向鉆井系統設計配套鉆頭,使其在鉆進的可控性和定向性方面取得了良好的效果.例如GeoScience測井數據分析軟件,SPOT鉆井軟件及CFD計算流體力學軟等.

　　Varel推出的High Energy牙輪鉆頭系列則是通過對鉆頭零件進行散熱和更有效的井眼清潔,獲得更高的效率,滿足鉆井作業的需求.而該公司近期推出的使用于欠平衡鉆井的牙輪鉆頭系列 (包括空氣、泡沫和霧化鉆井等),則是利用該公司的一項專利技術降低密封內部的溫度延長密封壽命,以一個圓錐形的密封原版來抵御井地壓力波動和保證良好密封界面,這對于在欠平衡鉆井中,保證承受巨大內壓的之后乘正常工作具有重要作用.

　　除了以上幾種新型鉆頭之外,還有其他公司例如哈里伯頓Security DBS鉆頭公司為了解決長期以來牙輪鉆頭由于湍流造成的排屑困難問題,在新的設計平臺中融入了流體流動優化新技術;與此同時,為了克服在極端高溫高壓硬地層鉆井獲得的巖屑尺寸小的問題,道達爾和Diamant鉆井服務公司聯合開發了一種能夠在垂直井中生成微小巖心的鉆頭—微小巖心取心鉆頭(MCB).

　　由此可見,國外鉆頭制造公司在新產品開發過程中有一個共同的特點——都十分注重新技術和新產品的持續開發,并且特別注意將產品技術與實際操作緊密結合起來,不僅為新技術開發和新產品推廣提供了動力源,同時也使相關的技術和產品發揮了其最大的功效.