用于制造油井的石油钻头通常作为旋转设备制造,用于刮削、切割和研磨岩石和其他地下材料。这些钻头用于移动位于地壳和远低于地表的石油之间的物质。原动机和旋转设备与钻头一起用于旋转钻井设备并将其向下移动。早期旋转钻井设备的尝试包括使用农场动物在连接钻杆和石油钻头时绕圈子行走。。
使用的钻头类型通常特定于钻穿的材料和工程师预计会遇到的地下材料类型。石油钻头可以由钢、天然钻石、合成钻石和碳化钨等材料制成。每个钻头由至少两个带齿的旋转圆盘组成,旋转圆盘将岩石和材料切掉。
钢齿钻头是石油钻井中最常见的钻头类型。碳化钨可以插入钢钻头中以增加强度,并允许通过更坚固的材料移动。多晶合成金刚石也可以添加到石油钻头的钨嵌件中,以使钻头穿过更坚固的岩层。如果遇到非常坚硬的岩层,可以使用镶有金刚石的钻头;这些钻头的强度是钢钻头的40到50倍。。
在岩石和沉积物钻探的早期阶段,选择正确类型的石油钻头非常重要,因为在钻探开始后很难更换钻头。每一个石油钻头都连接在一根钻柱和钻杆上,钻杆的长度为30英尺(9.1米)。要根据遇到的岩石类型更换损坏或不正确的钻头,必须将整个钻杆、钻柱和钻头装置从油井中移除。
当使用旋转钻头时,润滑液必须通过钻杆,进入正在钻孔的钻头和岩石。这样做有几个原因,包括润滑石油钻头、清除钻杆中的岩石以及延长钻井设备的寿命。根据所钻石油钻头和岩石的类型,流体可以包括含有化学品、水和油脂的泥浆,也可以是无空气的,使用气体润滑钻井设备。钻井液很重要,因为它会将破碎的材料从石油钻头区域移出。。
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