隨著直井和定向井鉆井技術(shù)需求的日趨復(fù)雜化,動力鉆具的扭矩和能量輸出幾乎達(dá)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(guān)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(shù)的研發(fā),據(jù)美國《世界石油》雜志報道,美國里德·?甯窆镜腞ock Force牙輪鉆頭軸承技術(shù)就是為應(yīng)對當(dāng)今復(fù)雜鉆井技術(shù)的挑戰(zhàn)而專門開發(fā)的。
這種新型軸承從最基礎(chǔ)的研究開始,對軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全新設(shè)計,可提供優(yōu)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(shù),包括Mud Pick水力結(jié)構(gòu)、Su- perTuff合金齒、Match Fit固齒技術(shù)以及Ventrite壓力補償系統(tǒng)等! ′擙X和鑲齒鉆頭都可采用Rock Force軸承技術(shù)。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(shù)最早于2005年便投放市場,當(dāng)時是為了解決定向井和水平井馬達(dá)鉆井中急待改進(jìn)鉆頭軸承性能的問題。通過對待鉆區(qū)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(chǎn)了幾種能反映出這種新型軸承技術(shù)的不同結(jié)構(gòu)并進(jìn)行了現(xiàn)場試驗,初期試驗成功后又試制了更多的鉆頭進(jìn)行大規(guī),F(xiàn)場試驗。
RockForce軸承技術(shù)包括以下幾大特點:可實現(xiàn)高能量牙輪固緊,其封裝式滾珠跑道結(jié)構(gòu)的接觸應(yīng)力較小,有助于提高軸承的負(fù)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(wěn)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(yīng)用優(yōu)質(zhì)固態(tài)潤滑劑可降低摩擦并延長軸承壽命;Rock Force軸承的密封結(jié)構(gòu)是按照軸承尺寸而優(yōu)化設(shè)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(jìn)的潤滑系統(tǒng),除采用了能保證軸承性能并延長壽命的、經(jīng)特殊配方的專用人造潤滑脂外,還應(yīng)用了能減小密封應(yīng)力和潤滑脂污染的Ventrite壓力補償系統(tǒng),使軸承更加經(jīng)久耐用。
經(jīng)過在5個區(qū)塊內(nèi)對77/8和83/4英寸鉆頭分別進(jìn)行了大規(guī)模試驗后,公司最終將365只采用Rock Force軸承技術(shù)的鉆頭和936只鄰井其他鉆頭的鉆井記錄輸入到其Bit Trak數(shù)據(jù)庫中。通過對比發(fā)現(xiàn),兩種尺寸Rock Force鉆頭軸承的可靠性都優(yōu)于所有其他鄰井鉆頭。其后在加拿大、美國俄克拉荷馬地區(qū)以及中東地區(qū)的試驗也證實,凡采用Rock Force軸承技術(shù)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(yōu)良的鉆井性能。