活動鑽頭，又叫做旋轉導向（RSS）的鑽頭，這類鑽頭使得設計更為複雜的井眼形狀成為可能，包括以前採用常規鑽井方法無法有效鑽進的水平井和大位移井。
基本介紹
- 中文名：活動鑽頭
- 分類：推靠鑽頭 擺動鑽頭
- 作用：用於硬岩鑽井進尺
- 套用：解決鑽更長井段的需求
簡介,鑽頭的材質,分類,性能介紹,鑽頭的使用,套用,
簡介
活動鑽頭，又叫做旋轉導向（RSS）的鑽頭，這類鑽頭使得設計更為複雜的井眼形狀成為可能，包括以前採用常規鑽井方法無法有效鑽進的水平井和大位移井。
鑽頭的材質
印製板鑽孔用鑽頭一般都採用硬質合金，因為環氧玻璃布復銅箔板對刀具的磨損特別快。所謂硬質合鑽頭金是以碳化鎢粉末為基體，以鈷粉作粘結劑經加壓、燒結而成。通常含碳化鎢94%，含鈷6%。由於其硬度很高，非常耐磨，有一定強度，適於高速切削。但韌性差，非常脆，為了改善硬質合金的性能，有的採用在碳化基體上化學汽相沉積一層5～7微米的特硬碳化鈦（TIC）或氮化鈦（TIN），使其具有更高的硬度。有的用離子注入技術，將鈦、氮、和碳注入其基體一定的深度，不但提高了硬度和強度而且在鑽頭重磨時這些注入成份還能內遷。還有的用物理方法在鑽頭頂部生成一層金剛石膜，極大的提高了鑽頭的硬度與耐磨性。硬質合金的硬度與強度，不僅和碳化鎢與鈷的配比有關，也與粉末的顆粒有關。超微細顆粒的硬質合金鑽頭，其碳化鎢相晶粒的平均尺寸在1微米以下。這種鑽頭，不僅硬度高而且抗壓和抗彎強度都提高了。為了節省成本現在許多鑽頭採用焊接柄結構，原來的鑽頭為整體都是硬質合金，現在後部的鑽柄採用了不鏽鋼，成本大大下降但是由於採用不同的材質其動態的同心度不及整體硬質合金鑽頭，特別在小直徑方面。
分類
活動鑽頭為兩類，一類可稱做“推靠鑽頭（push－the－bit）”型，另一類為“擺動鑽頭（point－the－bit）”型。無論選擇哪種類型，鑽頭的選擇都必須與RSS系統和地層相匹配，從而確保最基本的三個鑽井因素：鑽井效率、可導向性以及穩定性。而保證了這些參數，就能使定向控制、井眼質量以及振動情況達到最佳。
性能介紹
在硬地層中，PDC齒的衝擊損壞、熱損壞以及研磨性磨損都會局限其使用性能。通常人們認為硬岩地層中含有抗壓強度很高的岩石，但事實上，硬地層只是難於鑽進的岩石和地層。由於鑽井作業商會花費多達占預算80%的費用用於硬岩鑽井進尺，而這類進尺只占總鑽井進尺的20%，所以對鑽頭的正確選型非常關鍵。
鑽頭的使用
1、鑽頭應裝在特製的包裝盒裡，避免振動相互碰撞。
2、使用時，從包裝盒裡取出鑽頭應即裝到主軸的彈簧夾頭裡或自動更換鑽頭的刀具庫里。用完隨即放回到包裝盒裡。
3、測量鑽頭直徑要用工具顯微鏡等非接觸式測量儀器，避免切削刃與機械式測量儀接觸而被碰傷。
4、某些數控鑽床使用定位環某些數控鑽床則不使用定位環，如使用定位環的其安裝時的深度定位一定要準確，如不使用定位環其鑽頭裝到主軸上的伸長度要調整一致，多主軸鑽床更要注意這一點，要使每個主軸的鑽孔深度要一致。如果不一致有可能使鑽頭鑽到台面或無法鑽穿線路板造成報廢。
5、平時可使用40倍立體顯微鏡檢查鑽頭切削刃的磨損。
6、要經常檢查主軸和彈簧夾頭的同心度及彈簧夾頭的夾緊力，同心度不好會造成小直徑的鑽頭斷鑽和孔徑大等情況，夾緊力不好會造成實際轉速與設定的轉速不符合，夾頭與鑽頭之間打滑。
7、定柄鑽頭在彈簧夾頭上的夾持長度為鑽柄直徑的4～5倍才能夾牢。
8、要經常檢查主軸壓腳。壓腳接觸面要水平且與主軸垂直不能晃動，防止鑽孔中產生斷鑽和偏孔。
9、鑽床的吸塵效果要好，吸塵風可降低鑽頭溫度，同事帶走粉塵減少摩擦產生高溫。
10、基板疊層包括上、下墊板要在鑽床的工作檯上的一孔一槽式定位系統中定位牢、放平。使用膠粘帶需防止鑽頭鑽在膠帶上使鑽頭粘附切屑，造成排屑困難和斷鑽。
套用
活動鑽頭有助於減小在下套管和襯管作業過程中的內在風險。無論是在一次性操作過程中還是在以常規方法鑽完井眼以後，通過將襯管和套管向下鑽過問題區段，即可以有效地控制諸如井眼不穩定、井漏、是否能將套管下到總深以及有效鑽入問題區段等挑戰。在這類鑽頭上布以全PDC切削結構，可解決以前不能實現的在硬地層中鑽進或擴眼以及鑽更長井段的需求。
休斯·克里斯坦森公司提供了這種活動鑽頭裝置。該公司的EZCase裝置包括一個特殊的合金冠部，在冠部配備全PDC切削結構，能夠一次下井完成鑽進和下套管，縮短了非鑽進時間並降低了在有問題井眼中不能將套管或襯管下到井底總深的風險。使用這種新型鑽井裝置還能在有嚴重漏失或不穩定的地層中成功完井，包括在壓裂碎石帶、循環液漏失區域、衰竭油氣藏區和有地下井噴的區域。另外，PDC鑽頭能鑽過EZCase裝置，因此無須額外的磨銑作業。
