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新型鉆頭軸承應對復雜鉆井挑戰
中國軸承網 發布時間:2007/09/07
隨著直井和定向井鉆井技術需求的日趨復雜化，動力鉆具的扭矩和能量輸出幾乎達到了過去的10倍，鉆頭軸承的可靠性因而也變得比以往任何時候都更為關鍵。目前世界各大主要鉆頭制造商都十分注重鉆頭軸承技術的研發，據美國《世界石油》雜志報道，美國里德·海卡洛格公司的Rock Force牙輪鉆頭軸承技術就是為應對當今復雜鉆井技術的挑戰而專門開發的
。
RockForce軸承
這種新型軸承從最基礎的研究開始，對軸承結構進行了全新設計，可提供優良的性能和最佳的可靠性。配有RockForce軸承的鉆頭同時還采用了該公司的多項專有技術，包括Mud Pick水力結構、Su- perTuff合金齒、Match Fit固齒技術以及Ventrite壓力補償系統等。
鋼齒和鑲齒鉆頭都可采用Rock Force軸承技術。該公司的此類鋼齒鉆頭尺寸范圍為33/4~63/4英寸，鑲齒鉆頭尺寸覆蓋范圍為33/4~121/4英寸。這項軸承技術最早于2005年便投放市場，當時是為了解決定向井和水平井馬達鉆井中急待改進鉆頭軸承性能的問題。通過對待鉆區塊地層巖性、定向鉆井要求和前期鉆井記錄的全面研究，該公司生產了幾種能反映出這種新型軸承技術的不同結構并進行了現場試驗，初期試驗成功后又試制了更多的鉆頭進行大規模現場試驗。
RockForce軸承技術包括以下幾大特點：可實現高能量牙輪固緊，其封裝式滾珠跑道結構的接觸應力較小，有助于提高軸承的負載能力與可靠性；這種軸承的公差和間隙控制得更為精密，這樣既可以減少軸向牙輪晃動，延長密封壽命，又能夠降低熱裂和疲勞損傷，使軸承性能更加穩定；這種軸承具有精密加工的鍍銀表面，通過在滑動表面上應用優質固態潤滑劑可降低摩擦并延長軸承壽命；Rock Force軸承的密封結構是按照軸承尺寸而優化設計的，有利于延長軸承壽命并保證性能的一致性；該軸承還具有先進的潤滑系統，除采用了能保證軸承性能并延長壽命的、經特殊配方的專用人造潤滑脂外，還應用了能減小密封應力和潤滑脂污染的Ventrite壓力補償系統，使軸承更加經久耐用。
經過在5個區塊內對77/8和83/4英寸鉆頭分別進行了大規模試驗后，公司最終將365只采用Rock Force軸承技術的鉆頭和936只鄰井其他鉆頭的鉆井記錄輸入到其Bit Trak數據庫中。通過對比發現，兩種尺寸Rock Force鉆頭軸承的可靠性都優于所有其他鄰井鉆頭。其后在加拿大、美國俄克拉荷馬地區以及中東地區的試驗也證實，凡采用Rock Force軸承技術的鉆頭無論在小井眼鉆井還是大到121/4英寸鉆頭鉆井中都具有優良的鉆井性能。
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