深圳市海明润超硬材料股份有限公司,成立于2000年8月,国家高新技术企业。公司主导产品为石油天然气钻探用金刚石复合片、聚晶金刚石和聚晶金刚石喷砂喷嘴。经营场地面积15000多平米。目前深圳公司具有年产各种规格石油天然气钻探用金刚石复合片、聚晶金刚石和聚晶金刚石喷砂喷嘴等超硬材料产品200万件以上的生产能力。2008年在黑龙江建立了哈尔滨海明润超硬材料有限公司全资子公司,占地4万平米。目前已建成年产200万片金刚石复合片生产线。
公司先后建立了绩效管理体系、流程管理体系、财务预算管理、ERP系统管理及生产执行信息化管理MES系统。公司通过先进的管理体系建设规范公司管理,保证产品质量及服务质量。在2010年被认定为“国家级高新技术企业”。于2013年与世界四大石油技术服务企业之一的一家美国公司建立了“全球战略合作伙伴”关系。
海明润创造了具有自主知识产权的核心技术,形成了具有自身特点的技术体系。公司拥有一支实力较强的研发队伍,研发硬件和检测分析手段已达到国际先进水平。
海明润生产的金刚石复合片出口销往美国、加拿大、俄罗斯、欧洲等国家和地区,并被国内各大油田和大型钻头厂长期选用,以国内领先的高品质,高稳定性,高性价比为主要特色而树立了良好的海明润品牌形象。
海明润始终把产品质量看作生命线,在工作中遵循“勤恳做事、踏实做人,认真对待每一个细节”的企业精神。目前公司已通过ISO9001:2008质量管理体系、ISO14000:2004环境管理体系及OHSAS18001:2007职业健康安全管理体系认证。
公司注重引进优秀技术人才,研究目标始终对准国际先进水平,已获得一批拥有独立知识产权的专利技术,为公司长期可持续发展打下坚实基础。目前已获得7项发明专利和11项实用新型专利1项外观专利,专利申请数量一直在快速增长。拥有先进的研发硬件实力,现有扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDX)、X射线物相分(XRD)、定量金相显微镜、超声波无损探伤检测仪(C扫描)、抗冲击测定仪、大型磨耗比检测立式数控车床(VTL)等先进的检测设备。
联系电话:18102283661 赵经理
近几年来,PCD及PDC钻头被广泛应用于地质勘探
中,PDC钻头常被用在中硬地质的钻井中,这种地质形态
比较特殊,在钻井过程中受地质影响的程度较大,深部钻
井的速度会降低。采用PDC钻头进行钻井可以取得较好的
效果。PCD则多用于钻头扩孔器的保径中,效果显著。
1 PCD及PDC钻头优缺点分析
人造金刚石具有比硬质合金更高的耐磨性,PDC探头
主要优点是钻头的结构相对简单,PDC切削齿为其主要工
作部件,耐磨性较强,钻头自身无旋转部件,因此也被称
为“固定式探头”。早期这一探头只可在软页岩地层内使
用,后来随着其性能逐渐提升,同时钻头结构不断优化,
故现阶段PDC钻头已可在硬夹层、长段中硬岩地层中使
用。另外,PDC钻头对于地层有很强的针对性,在应用时
需根据地层深度、各区块地层特征展开针对性工艺试验,
并对PDC钻头进行合理选型。PDC钻头比牙轮钻头的机械
钻速更高,在较小钻压下即可实现高压牙轮钻头所实现的
机械钻速,且可促使钻机负荷降低,同时可降低整个系统
的运行成本。聚晶PCD主要拉拔用有色金属和黑色金属线
材,与硬质合金拉丝模相比,其耐用度要高出数百倍,且
比人造及天然大颗粒单晶金刚石拉丝模更高。目前市场
中所用PCD是由钴做结合剂的,这是因其具有较好的耐磨
性、强度较高,使用使命较长,且拉丝的成本较低。
2 适合PCD及PDC钻头的地质分析
对于石油工业的钻井而言,选择合适的钻头至关重
要,对于深井且地质为岩石的区域需选择PDC钻头以及与
之相应的钻井工具。例如胜利油田,它的地层较为复杂,
多为沉积岩。岩石的直径较大,粗砂岩的分布密度较强,
对钻头的磨损强度相对较强,而PCD及PDC钻头以破岩为
主,面对强大的岩石也会受到一定的损害,因此PDC钻头
在进行钻井的过程中,选取适合型号的钻头是非常重要
的。对于胜利油田而言,应选择刮刀式的PDC钻头。
3 PCD及PDC钻头在石油钻井中的具体应用
以胜利油田为例,分析其应用的效果,选用PCD及
PDC钻头进行下井200次,共使用钻头90个,进井的长度
为60000.25米,共用时间为6252小时左右,平均的钻进速
度相对较高,总体费用有所降低,整体的效益得到了增
加。由于带来的经济效益较高,此钻井方式的发展速度也越来越快。
现阶段,我国对PCD及PDC钻头的应用处于起步、发
展阶段,在石油钻井中的应用未得到普及,只能通过不
断试验、不断摸索才能取得较好的成绩。PDC钻头作为较
为先进的钻头,硬度可媲美金刚石,对硬物的抗冲击力较
强,PCD及PDC钻头在在具体的应用中我们可以发现以下
优点:第一,钻头的使用寿命长,因为PCD具有较高的耐
磨性,对硬物的抗冲击力较强,两者的结合弥补了的缺
点。第二,碎岩的效果较好,在钻井过程的效率较高,
PDC钻头主要以破碎岩石的方式进行,而非压碎的方式钻
进,且抗钝效果较明显,混装钻头所具备的优点过多,钻
进的过程中,若PDC脱落后,PCD钻头则可受补片合金的
保护进行正常的钻进,具有较高的效率。第三,中硬以及
软地层采用PCD及PDC钻头可减少耗损。第四,防斜作用
较好。PCD及PDC钻头在使用过程的优点较多,也一定程
度上降低了费用,提高了效益。
4 PCD及PDC钻头的发展
在进行石油钻井时,采用PCD及PDC钻头也会遇到各
样的情况,但这也给石油工业及工作人员带来的挑战和机
遇,通过技术人员的共同努力和攻关,以及科学合理的维
护,定能将性能得到稳定,设计出更适合、更完美的方
案,并积累出更多的经验。石油钻井是一个不断出现挑战
和问题的工作,这就要求着工作人员应在工作中,不断分
析、不断解决问题,在工作中提升经验、在问题中提升效
益。我国石油工业发展脚步越来越快,要求着我们应提升
钻头性能,来更好的适应社会需求。
金刚石复合片(PDC)是继人造金刚石单晶之后发展起来的新型超硬材料。它由在高温高压下形成的金刚石薄层和碳化钨基片组成。金刚石薄层中包含有许多细小的金刚石晶体,它们随机定向,所以强度和耐磨性极高。碳化钨基片加强了金刚石薄层,使它耐冲击,钻进时金刚石复合片在磨损过程中能保持锐利的棱边,这种自锐作用使钻头钻速高、使用寿命长。
2 复合片发展方向
钻进硬地层的三高 PDC复合片,即高耐磨、高冲
击强度、高耐热性,是该材料的发展方向。复合片的
主要性能通常指的是耐磨性和抗冲击韧性,现在进一
步地研究和试验发现了第三种性能———热性能更为
重要,它导致 PDC的热损坏,其原因是热侵蚀后形成
磨损和应力,即热侵蚀导致 PDC 金刚石层中金刚石
的碳化和氧化及产生裂纹,这是 PDC 损坏的重要原
因之一。
所以高质量的复合片其性能除了耐磨性、抗冲击
韧性要高以外,高耐热性也十分重要。
研究提高复合片的耐热损伤,应从以下几个方面
着手:
(1)原料金刚石的净化,在真空净化系统中进行
表面处理。
(2)金刚石单晶粉末的配置。
(3)为提高 PDC热稳定性滤去钴粘结相。
由于金属钴的热膨胀系数比周围聚晶金刚石颗
粒大,在700℃~760℃范围内钴的膨胀会使金刚石
颗粒之间的联接发生分离。导致金属石层的迅速破
坏,从而降低 PDC钻头的耐磨性。
一般采用的工艺是用酸滤去金刚石层金刚石颗
粒之间的钴,使金刚石层出现更多的孔隙,因此降低
了 PDC机械结构强度,对策是在 PDC金刚石层外圈
加上一个金刚石环,因此形成了两个切削刃即形成两
个月牙,在增加切削力的同时也增强了切削齿的整体
强度。