海洋工程集成模块(海洋工程集成模块包括)

1. 海洋工程集成模块包括

对于拥有300多万平方公里“蓝色国土”的中国来说，具备深海探测能力，意义不言而喻。“下五洋捉鳖”是我国几代科学家的梦想。

作为我国科技事业的“火车头”和“国家队”，中国科学院探索深海的努力从未停歇。“蛟龙”号让中国人的身影第一次出现在深海海底，“科学”号首次实现我国深远海探测的“多兵种作战”，“探索一号”使中国深渊科考挺进万米时代……

深海科考和载人深潜器的关键技术突破，带动了我国海洋科学与技术的全面提升，实现了我国深海装备由集成创新向自主创新的跨越，为我国经略海洋和建设海洋强国提供了重要科技支撑。

到达深海才能真正了解海洋

海洋对我们至关重要，我们对海洋却知之甚少。

“现在大概只了解了5%的海洋。”中国科学院大学海洋学院院长孙松接受《中国科学报》采访时直言，“全球海洋的平均深度是3700~3800米，如果不能到达深海，是没法真正了解海洋的。”

因此，一个能够探测深海的移动平台至关重要。2012年，中国自主设计建造的新一代海洋综合科考船——“科学”号应运而生。

作为国家开展深远海综合科考的重大科技基础设施，“科学”号不是一条普通的船，而是一座“海上移动实验室”。孙松表示，不同于一般的设备研发，“科学”号实现了科考船与考察设备之间的高度契合、船舶操控和海洋探测一体化、船载设备的性能与科学探测目标一致，做到能用、好用、系列配套、综合配套，不单纯强求单项指标的先进性，突出实用性和可靠性的提高。

英国《自然》杂志曾两次跟踪报道“科学”号，称“中国已经完全具备开展深海研究的能力”，“‘科学’号对西太平洋的大规模综合考察是600年前郑和下西洋之后中国人的又一个创举”。

“下一步，我们要自主研发进行设备更新换代，更多的还要科学思维的转变，发挥中科院得天独厚的综合性优势，与相关研究所进行海洋领域更加密切的合作，共同发展。”孙松说。

正如中科院院长白春礼日前在中科院战略性先导科技专项（A类）“深海/深渊智能技术及海底原位科学实验站”启动会上所说：“深海本没有路，我们无须跟踪，我们就是道路。”

从集成创新迈向自主创新

2012年，承载着中国人深蓝梦想的“蛟龙”号载人潜水器成功冲击7000米，在世界载人深潜的榜首刻下了中国的名字。

中国用10年时间走完了西方发达国家50年走过的路。作为我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器，“蛟龙”号不仅创造了我国载人深潜的新纪录，而且实现了我国深海技术发展的新突破和重大跨越。

中科院沈阳自动化所和声学所分别研制的控制系统与声学系统，是支撑“蛟龙”号实现深海自动航行和悬停定位、高速水声通信、精细地形测绘、安全系统控制等功能的关键系统，实现了“蛟龙”号三大国际领先技术优势中的两项。

中科院沈阳自动化所所长于海斌接受《中国科学报》采访时称，控制系统在“蛟龙”号2018年的技术升级改造工作中运行状态良好，将在明年1月具备海试条件。

有了第一步，才能迈出第二步。作为“蛟龙”号的兄弟，4500米级载人潜水器“深海勇士”号最大的不同是实现95%以上国产化。

“沈阳自动化所自主研发的控制系统在‘深海勇士’号中同样发挥了‘最强大脑’的作用，保证了各项任务的顺利完成。”于海斌说。

从7000米到4500米，这不是走回头路，其中的差别就在于集成创新和自主创新。

中科院深海科学与工程研究所首席顾问刘心成告诉《中国科学报》，“深海勇士”号成功实现了潜水器核心关键部件的全部国产化，在研制过程中先后突破总体设计与优化、大厚度钛合金载人舱设计制造、大深度浮力材料、低噪声深海推力器等一系列关键技术，降低了运维成本，有力推动深海装备功能化、谱系化建设。

向世界海洋最深处进军

4500米并不是我国自主研制潜器的最终目标。我国已经部署了11000米大深度项目，万米级全海深载人潜水器的研制正有条不紊地进行着。

“由于有了‘深海勇士’号的技术积累，目前全海深载人潜水器的十大核心技术全部攻克，正在进行分机制造、联调试验，预计明年上半年陆续完成各个部件的制造、联调和分项试验，随后将进入总装阶段。”刘心成相信，中国人有望在“第一个一百年”到来之际，到达世界海洋最深处。

事实上，早在3年前，我国深海科考已经进入了万米时代。

2016年，中科院深海所组织中科院深渊科考队在马里亚纳海沟开展了我国首次综合性万米深渊科考，多型设备突破万米深度，获取大量万米深渊生物和环境样品，标志着中国深渊科考挺进万米时代。

当时，中科院沈阳自动化所自主研发的“海斗”号自主遥控水下机器人下潜深度达到了10888米，标志着我国成为继日本、美国之后第三个具备研制万米级无人潜水器能力的国家。此外，由该所自主研发的“海翼”号7000米级水下滑翔机最大下潜深度达到了6329米，打破了此前由美国保持的水下滑翔机最大下潜深度世界纪录。

刘心成表示，在2016—2018年的3次深渊科考中，我国国产装备46次下到万米深度，获得深海生物、微生物、沉积物、水体等的样品、数据和视频，丰硕的科考成果为深渊科学研究奠定了坚实基础，也证明中国有能力引领世界深海深渊的技术发展和科学研究。

可以预见，万米级全海深载人潜水器建成投入使用后，将再次创造新的“中国深度”。

2. 海洋平台模块

简介：向海重工集团股份有限公司是南通中瑞重工科技有限公司投资建造的二期工厂。公司成立于2007年11月30日，项目总投资10. 8亿元人民币，并于2008年11月8日正式投产，专业生产钢结构、船舶模块、海洋工程模块。公司位于长江入海口，紧邻崇启大桥（距离约3.8公里），离上海市区约68公里，到浦东陆家嘴的车程1小时左右，江岸线长达600米，地理位置优越，交通运输十分便捷。

公司占地面积40万平方米，拥有现代化的预处理生产线、切割车间、喷砂和涂装车间、U型码头、300吨龙门吊等生产设施和设备，钢结构月产能达18000吨，涂装月产能达15万平方米。

公司已经通过ISO9001:2008和OHSAS:18001:2007的生产管理体系认证，不断追求着完美品质。

公司已引用韩国着名船企的先进管理模式，具有非常良好的管理理念和强大的竞争意识，并以先进的硬件设施，现代化的生产流程以及合理的工艺布局，为实现“创造国内外一流重工企业”的目标，围绕“以人为本”的理念，创造安全无灾害工厂。

目前公司在上海也设立了办事处，在未来的发展过程中，上海办将成为公司新的对外窗口，成为公司的经营研发中心，故真诚希望有志之士加入我们的团队，共享今日的喜悦，共创明日的辉煌。

法定代表人：陆军成立日期：2007-11-30注册资本：20000万元人民币所属地区：江苏省统一社会信用代码：913206006696265314经营状态：在业所属行业：制造业公司类型：股份有限公司(非上市)人员规模：5000-9999人企业地址：江苏启东市惠萍镇长兴村经营范围：海洋工程装备、风电设备、物料输送设备、矿山机械设备、港口机械设备、钻井平台钢结构、桥梁钢结构、电力钢结构、舱口盖、艏艉门、滚装甲板、船舶分段、大型钢结构的生产、加工、销售(环保审批验收合格后方可生产);船舶制造;船舶修理;钢结构工程专业承包;自营和代理上述商品及技术的进出口业务(国家限定企业经营或禁止进出口的商品和技术除外)。

(依法须经批准的项目,经相关部门批准后方可开展经营活动)

3. 海洋模块有几家做

北斗天汇(北京)科技有限公司是2007-10-11在北京市海淀区注册成立的有限责任公司(自然人投资或控股)，注册地址位于北京市海淀区花园路甲13号院7号楼308室。

北斗天汇(北京)科技有限公司的统一社会信用代码/注册号是911101086684483666，企业法人刘忠华，目前企业处于开业状态。

北斗天汇(北京)科技有限公司的经营范围是：卫星导航技术开发、技术转让、技术咨询、技术服务;货物进出口、技术进出口、代理进出口;销售电子产品、计算机、软件及辅助设备、通讯设备、机械设备;产品设计;计算机系统服务;基础软件服务、应用软件服务;软件开发;销售钟表;海洋服务;绘测服务;授时模块与应用终端生产;互联网信息服务。(企业依法自主选择经营项目,开展经营活动;互联网信息服务以及依法须经批准的项目,经相关部门批准后依批准的内容开展经营活动;不得从事本市产业政策禁止和限制类项目的经营活动。)。在北京市，相近经营范围的公司总注册资本为63211810万元，主要资本集中在 5000万以上 和 1000-5000万 规模的企业中，共21361家。本省范围内，当前企业的注册资本属于良好。

北斗天汇(北京)科技有限公司对外投资10家公司，具有2处分支机构。

通过

百度企业信用

4. 海洋工程产品

要强于蓬莱巨涛。

烟台中集来福士海洋工程有限公司位于山东省烟台市，由原国营烟台轮船厂改组而来，现为中新合资公司。

公司现有员工4000余人，其中工程技术人员700余人。烟台中集来福士拥有烟台芝罘岛、海阳、龙口三个海工项目制造基地，总占地面积约2000亩。 烟台中集来福士采用世界先进的3D产品设计软件和ERP管理软件，引进了三维设计软件CATIA、力学分析软件ABAQUS、平台稳性分析软件NAPA以及水动力分析软件WAMIT等，整体设计水平在国内处领先地位。

5. 海洋模块生产企业

青岛武船麦克德莫特海洋工程项目由青岛武船重工有限公司和美国麦克德莫特公司共同出资成立，计划总投资2亿美元，主要生产建造浮式油气生产储存系统、海上及陆上油气生产处理模块、大型综合平台、深吃水立柱式平台浮体(SPAR)等海洋油气工程装备。

6. 海洋工程集成模块包括什么

中国海洋大学计算机科学与技术专业依托计算机科学与技术、软件工程两个一级学科博士点及博士后流动站，以青岛海洋科学与技术国家实验室、教育部海洋信息技术工程研究中心、海尔数字化家电国家重点实验室、海洋大数据国家地方联合工程研究中心、“海洋信息探测与数字海洋技术”省重点高校实验室、青岛市混合现实与虚拟海洋重点实验室为学科支撑平台。

赫瑞－瓦特大学始建于1821年，是具有199年历史的英国名校，也是英国历史上建立的第八所高等学校, 同时它还是全球第一家建立机械工程学院的高校。在英国最权威的“卓越研究框架（REF）的评估中，综合排名全英第33位，其中General Engineering排名全英第一，82%以上的科研项目被评为世界领先水平或世界水平。赫瑞-瓦特大学机器人和自动系统创新研究在国际上处于领先地位，作为“英国国家机器人研究中心”的主办大学，拥有世界一流的机器人相关教学与研究设备。大学共有五个校区，其中英国主校区坐落于爱丁堡 (Edinburgh)。作为英国第二大、欧洲第四大金融中心，爱丁堡以其悠久的历史、迷人的风貌和深厚的文化和艺术底蕴闻名于世。

（1）双学籍、双学位：录取的考生入学注册后同时具有中国海洋大学和英国赫瑞-瓦特大学学籍，享有两校的权益、接受两校的管理，完成学业后符合毕业与学位授予要求的学生将获得两校的学位。

（2）国际化“3+1”培养：在中英两国学习，前三年在中国海洋大学学习，第四年在赫瑞－瓦特大学爱丁堡校区学习，充分利用两校学科优势及教育资源。专业核心课程为全英文授课。

（3）计算机科学与技术+机器人专业方向：中国海洋大学计算机科学与技术专业与赫瑞-瓦特大学机器人专业有机结合，引进赫瑞-瓦特大学软件开发、电子设计实践、智能机器人学、机器人系统科学等十余门门国外先进的专业核心课程。

2.培养模式

中国海洋大学和赫瑞－瓦特大学联合制定人才培养方案和教学计划，中英两校师资分授课程、互访交流，学生完成全部课程并达到培养方案要求后，学生毕业可获“双文凭学位”，即符合毕业要求的将获授中国海洋大学计算机科学与技术专业本科毕业证书、计算机科学与技术专业工学学士学位证书，及英国赫瑞-瓦特大学机器人专业荣誉工学学士学位（Bachelor of Engineering with Honours in Robotics）。

3.人才培养目标

面向全球计算机和机器人产业对相关技术人才的需求，引进英国教育理念及培养模式，依托中英两校在信息技术和机器人领域的学科优势及教学资源，培养具有国际视野和跨文化交流能力、掌握扎实的自然科学、计算机科学与机器人学基础知识，熟悉软硬件开发工具，能熟练运用工程化方法和技术从事系统分析、设计、开发、测试、维护和管理等工作的，具有国际竞争力的复合型工程技术人才。

主要课程：智能机器人学、计算机网络、电气电子工程导论、电子设计实践、软件开发1-3、机器人学导论、机器人学集成小组项目1-2、机器人系统科学、硬件-软件接口等。

7. 海洋工程集成模块包括哪些内容

青岛武船麦克德莫特主要专注于浮式油气生产储存设备水上的建设和集成，模块制造和大型集成平台建造。毗邻青岛武船麦克德莫特的是新的武船建设设施（80公顷），新船厂有一条485 米长，115宽的干船坞。

场地总占地面积：43公顷（106英亩）

先期建设区域：20000平方

仓库和存储总面积：室内5324平方，室外10000平方

打磨和喷漆面积：10085平方

组装和吊装：室内25600平方，室外113000平方

建造能力：

每年吨位生产力：30，000吨

每年直接人工工时：6，000，000人工时

最大上部模块重量：25000吨

码头长度：376米

8. 海洋系统工程

非常吃香。

海洋工程这个专业因为开设此专业的院校较少，因此这方面的人才备受欢迎。毕业生到船舶与海洋工程设计研究单位、海事局、国内外船级社、船舶公司、船厂、海洋石油单位、高等院校、船舶运输管理、船舶贸易与经营、海关、海上保险和海事仲裁等部门，从事船舶与海洋结构物设计、研究、制造、检验、使用和管理等工作，也可到相近行业和信息产业有关单位就业。

9. 海洋工程集成模块包括哪些

大海光伏全国前10名，中国光伏企业以惊人的速度一路拼搏，不断革新技术、创新模式、赶超和引领世界的决心和努力！诸如包括天合、华为、隆基、阳光电源、协鑫、特变、通威、古瑞瓦特、科士达、大海等知名企业在内的硅料、电池组件、逆变器、支架生产制造企业以及电站投资企业，他们在光伏创新的路上永不止步，他们引领光伏产业不断前行，他们不断推动着光伏产业的华丽蝶变。

10. 海洋工程设备有哪些

为了勘探与开采蕴藏在地层深处的石油和天然气，人们必须利用各种钻井设备与工具，钻穿坚硬而复杂的地层，这便是钻井工作的主要任务。为了满足我国石油工业飞速发展的需要，必须多打井、快打井、打好井，实现钻井速度翻番。为此，在充分调动人的积极因素的同时，还必须为钻井工作者提供先进的、性能良好的钻井设备与工具，充分利用现代科学技术为石油钻井工作服务。

钻井设备及工具包括地面钻井设备(石油钻机)以及钻头、钻柱等。

一、石油钻机1.钻机的组成现代石油钻机是一套大型联合机组。图5-2所示为旋转钻井的基本设备。根据钻井工艺中钻进,洗井,起、下钻具等工序的需要，一套钻机必须具备下列系统和设备：

图5-2　钻井设备

(1)起升系统。用于起、下钻具，更换钻头，下套管等作业。

(2)旋转系统。用于带动钻具旋转，破碎岩石，加深井眼。

(3)循环系统。用于循环钻井液以清洗井底，携出已被破碎的岩屑，保证连续钻进。

(4)动力设备。驱动绞车、转盘、钻井泵等工作机的动力设备，多用柴油机，也有部分钻机由交流或直流电动机驱动。

(5)传动系统。主要任务是把动力设备的能量传递和分配给各工作机。

(6)控制系统。为了指挥各系统协调地进行工作，在整套钻机中还装有各种控制设备，如机械、液动或电控制装置，配备有集中控制台和观测记录仪表等。

(7)底座。包括钻台底座、机房底座和钻井泵底座等。

(8)辅助设备。一般包括井口防喷装置、空气压缩设备、辅助发电设备、辅助起重设备、井口工具及活动房屋等。

2.井口工具为了起、下钻具和旋卸钻具，需要使用吊钳、吊卡和卡瓦等手动井口工具。

吊钳由几个镶有牙板的钳头和钳柄组成，它们之间用铰链互相连接。吊钳用来旋卸钻杆、钻铤等组成钻柱的各类下井工具的连接丝扣。吊钳都是内外两把(一正一反)成对使用，用猫头绳来旋扣。

吊卡用来悬持、提升和下放钻柱。吊卡的内径比钻杆外径略大，但比钻杆接头的外径小。工作时卡住钻柱接头，以便进行起、下钻。

当旋接或卸开钻柱时，位于井内的那段钻柱必须暂时悬挂在转盘上。装入转盘补心中的卡瓦是用来卡住钻杆并悬持钻柱的。

随着深井、硬地层及海洋钻井数量的迅速增加，起、下钻操作的工作量显著增加。用上述手动井口工具旋卸丝扣体力消耗大、工效低、又不安全，迫切需要改进。目前，已有多种形式的动力大钳和动力卡瓦广泛用于钻井生产中。加快了起、下钻速度，减轻了工人的劳动强度，为进一步实现钻井工作的全盘机械化、自动化打下了基础。

3.井口防喷器钻开高压油气层时有可能发生井喷，引起严重事故。为了在井喷发生时能控制井内钻井液和油、气、水的喷出，通常在钻台下面安装防喷器。目前国内外生产的钻机上都配备整套较完善的防喷器系统。如图5-3所示为压力等级在21～34MPa的防喷器组合。

图5-3　井口防喷器组示意图

一般每台钻机配备3～4套防喷器，如闸板防喷器、旋转防喷器和万能防喷器等。闸板防喷器有单闸板、双闸板和三闸板三种。闸板的结构又有盲闸板、孔闸板和剪刀闸板三种。孔闸板的芯子中心有孔，钻井过程中发生井喷时，可将钻柱与套管之间的环形空间封闭，防止井内的钻井液、油、气、水喷出，也称为钻杆防喷器。盲闸板防喷器也称为全封闭防喷器，其芯子可直接把井口封闭，用于井口无钻杆的情况下。剪刀闸板可以在紧急情况下剪断井中的管子，以保证井口安全。旋转防喷器的结构特点是：其橡胶芯子可以在抱紧钻杆的情况下随钻杆一起旋转，从而可以在封闭钻杆与套管环形空间的同时，满足边喷边钻的工艺要求。万能防喷器的胶皮芯子能在几秒钟内对任何钻具进行封闭，争取宝贵的抢险时间。

当钻机上配备有闸板防喷器、旋转防喷器和万能防喷器三类防喷器时，它们既可以单独使用，也可以重叠使用，可以实现边喷边钻，不压井起、下钻和反循环钻井等钻井新工艺。大多数防喷器都配有手动和液动两套控制装置，以便在紧急情况下远距离控制。

二、钻具在钻井中除必须配备一整套的地面钻井设备外，还要配备一系列井下钻井工具。包括钻井时下入井内的钻头、钻柱、井下动力钻具、取心工具以及一些辅助钻井工具(如事故处理工具)等。井下钻井工具简称为钻具。

钻柱是从钻头到地面全部管柱的总称。钻柱是连通地面与地下的枢纽，是实现优质快速钻井的重要手段和工具。随着钻井深度的不断增加，钻井工艺技术不断发展，对钻柱的性能要求也越来越高。目前，已广泛使用具有防斜、防震、防卡等作用，由一种或数种钻具组合而成的复合钻柱。这种复合钻柱与不同的工艺措施相互配合，可以控制井斜的变化、改善钻头的工作状态、减少卡钻事故，进而获得多方面的综合效益。

钻柱的使用贯穿于钻井作业的全过程，因此钻柱的作用有：(1)起下钻头；(2)施加钻压；(3)传递动力；(4)输送钻井液。钻柱在井下工况复杂、环境恶劣，往往是钻井设备和工具中的薄弱环节。正确选配钻柱、合理使用好钻柱，对于提高钻井速度、降低钻井成本有着不可忽视的重要意义。

钻柱由多种不同的钻具组成。其组成方式随钻井条件和钻井方法不同而有区别。组成钻柱的基本钻具包括钻铤、钻杆、方钻杆和配合接头。

1.钻铤钻铤又叫做加重钻杆。在钻井时，钻铤下面与钻头相连，用自身的重力给钻头施加压力。钻铤的特点是壁厚、强度和刚度大，受压后不易弯曲，因而有利于钻直井眼。

2.钻杆钻杆连接在钻铤和方钻杆之间。钻杆的两端装有相互连接用的接头。钻井工人习惯称单根钻杆为“单根”，2～3根钻杆连在一起时称之为“立根”。

钻杆的壁厚比钻铤薄。钻杆在井内旋转时与井壁摩擦而不断磨损，在拉、压与扭转力的作用下有时会出现折断事故。近年来，已广泛使用对焊接头钻杆和高强度铝合金钻杆等，从而减轻了钻柱重力，减少了钻杆的折断事故。

3.方钻杆方钻杆连接在钻柱的最上部，它的多边形截面与转盘中的方补心内孔相配合。方钻杆进入转盘后只能上下移动，因此在转盘旋转时，就能带动钻杆、钻铤和钻头旋转钻进。为了避免接单根后方钻杆入不了转盘，方钻杆的长度一般比钻杆长2～3m。

4.配合接头由于组成钻柱的钻具种类、尺寸和扣型不同，因此一般不能直接相互连接，需要使用配合接头才能连接成统一和谐的钻柱。

综上所述，钻铤、钻杆、方钻杆和配合接头等几种钻具构成了基本的钻柱。随着钻井工艺技术的发展，在钻井中除使用上述基本钻柱外，还研究开发出一系列能进一步提高钻井工作指标的复合钻柱。使用最广泛的是基本钻柱加三器(扶正器、减振器和震击器)构成的复合钻柱。钻具组成如图5-4所示。

图5-4　钻具组成示意

1—水龙头；2—配合接头；3—方钻杆；4—保护接头；5—钻杆；6—钻铤；7—配合接头；8—钻铤；9—钻头5.扶正器要用好钻头、提高钻速，就要强化钻井措施。一般情况下，钻压加得过大就会引起井斜。在钻井实践中往往根据地层的不同性质和防斜要求，用扶正器构成多种防斜钻柱。通常要使用好几个扶正器：下扶正器紧接在钻头之上，中扶正器距钻头约十几米。钻进时，扶正器与井壁接触，对钻头起扶正和导向作用。为了保证扶正器能较好地接触与支承井壁，其外径要尽可能接近钻头直径。

加用扶正器构成的防斜钻柱若设计和使用恰当，可以防斜，使井眼规则，保证钻头平稳工作，提高工作指标。实践证明，这些防斜措施是行之有效的。

6.减振器减振器能吸收钻井过程中所产生的冲击和振动负荷，从而提高钻头的使用寿命，减轻钻铤以及其他井下钻具的疲劳。减振器一般都装在靠近钻头的地方。

减振器的最主要构件是减振元件。有各种类型的减振元件：不锈钢网柱、橡胶筒、钢蝶形盘、钢弹簧及可压缩介质(水垫或气垫)等。有些减振器只能吸收垂直振动，而另一些减振器可以同时吸收垂直和扭转振动。

国外从20世纪50年代开始研究减振器，60年代推广使用，取得了明显的效益。

7.震击器由于普遍使用小间隙的扶正器、满眼钻具等防斜钻柱以及减振器等特殊钻具，增加了卡钻的可能性，尤其是在复杂地层中。国外很早就使用震击器，不仅仅把它作为打捞和处理卡钻事故的常用工具之一，而且在地层测试、取心钻进、侧钻、套铣等作业和正常钻进时也在钻柱中装接震击器。震击器的结构类型很多，有机械的和水力的等。它们都是采用一定的结构，在钻柱受拉作弹性伸长时积存弹性能量，当拉到一定位置时突然释放能量使震击器发生震击动作，震动被卡的下部钻柱以达到解卡目的。

三、钻头油气埋藏在地下，为了寻找油气，取得地下资源，必须大量地破碎岩石、钻穿地层。现在的钻井方法主要是用机械方法破碎岩石。破碎岩石的工具就称为钻头。

钻头是破碎岩石、形成井眼的主要工具。钻头的性能直接影响着钻井速度、钻井质量与钻井成本。如果能少用钻头迅速钻完一口井，那将会使整个钻进过程中的起、下钻次数减少，建井速度加快，钻井成本降低。因此，制造具有高破碎效率、坚固耐用的钻头，选择和使用好钻头，就具有特别重要的意义。

由于钻头所破碎的岩石性质不同、钻井目的和要求不同，在石油钻井中会使用多种不同类型的钻头，如刮刀钻头、牙轮钻头和金刚石钻头等。使用最广泛的是牙轮钻头，多用于中硬和坚硬地层以及深井中。刮刀钻头在我国一些高塑性、软地层的油田也有突出的地位。金刚石钻头在极硬地层和深井中使用效果较好。随着钻井技术的发展，钻头的类型和结构也在不断发展和改进。20世纪70年代以后，出现了以人造金刚石为切削元件的钻头。多年的现场使用效果已经证明，这种钻头具有很好的发展远景。

1.刮刀钻头刮刀钻头是旋转钻井中最早使用的一种钻头。这种钻头结构简单、制造方便，各油田都能自己设计和制造。刮刀钻头适用于钻松软的地层(如泥岩、页岩和泥质胶结的砂岩等地层)，可以取得很高的机械钻速和钻头进尺。但是，在钻硬且研磨性高的地层时，刀片吃入困难、钻头磨损快、机械钻速低，有时还出现憋跳现象，对钻具和设备寿命有一定的影响。尽管如此，只要我们正确使用，充分发挥刮刀钻头在软地层中钻进的优势，对提高钻井速度、降低钻井成本仍然是有效的。

20世纪70年代以后，我国开始研制和使用人造金刚石刮刀钻头。这种钻头刀翼的几何形状基本上与硬质合金镶块刮刀钻头相同，只是将部分硬质合金块换成了人造聚晶金刚石镶块。由于金刚石的耐磨性高于硬质合金，可以增加钻头的使用时间，延长钻头寿命，提高单只钻头进尺，创造出许多先进的钻井指标。

2.牙轮钻头牙轮钻头是石油钻井中使用最广泛的钻头。牙轮钻头旋转时具有冲击、压碎和剪切破碎岩石的作用。牙齿与井底的接触面积小、比压高，工作扭矩小，工作刃总长度大。因而使牙轮钻头能适用于多种性质的岩石。常用的三牙轮钻头如图5-5所示。

图5-5　三牙轮钻头

目前，国内各钻头厂根据生产现场需要，不断引进先进技术，使牙轮钻头的生产在品种、数量和质量方面都得到很大的提高，已初步建立了国产牙轮钻头的产品系列。

根据牙齿的特征，将三牙轮钻头产品分为铣齿钻头和镶齿钻头两大类。其中铣齿钻头有六个系列，镶齿钻头有两个系列。

in、6in等规格的钻头。国外钻头系列十分繁杂，这里不做介绍。

3.金刚石钻头以金刚石做工作刃的钻头称为金刚石钻头。金刚石钻头早期是在地质钻探中使用，在石油钻井中使用只有四十多年的历史,最初只用在极硬地层和研磨性大的地层。近年来，金刚石钻头品种增加，使用范围扩大。从极软地层到极硬地层均可使用，并取得了满意的效果。

金刚石钻头的结构比较简单，主要由金刚石、胎体、钢体和接头等四部分组成，如图5-6所示。

图5-6　金刚石钻头

1—钢体；2—胎体；3—金刚石；4—接头接头上部有用于连接钻柱的丝扣。钢体与接头之间也用丝扣连接，然后焊死形成一体。钢体下部与胎体烧结在一起。胎体是固定金刚石的母体，由带粘结剂的碳化钨粉制成，中间有水眼，底面有水槽，侧面开有排屑槽。

聚晶金刚石切削块钻头是20世纪70年代后期美国钻井工业的一项重要成就。这种钻头的切削块是用人造金刚石单晶在高温高压下聚合而成的聚晶体。钻进时，聚晶体不断剥落，新的锋锐小晶体不断出露，因而能使切削块在磨损过程中不断地“自锐”。其切削刃是锋利、高耐磨、能够“自锐”的金刚石切削块，因此能在低钻压下取得高进尺(为牙轮钻头的4～6倍)和高钻速(为牙轮钻头的2倍以上)。聚晶金刚石切削块钻头有聚晶金刚石复合片钻头(简称PDC钻头)、热稳定聚晶金刚石钻头(简称TSP钻头或BDC钻头，也称巴拉斯钻头)、马赛克钻头和大复合片PDC钻头。

PDC钻头切削块上的聚晶金刚石复合片极薄极硬，比碳化钨底层的抗磨性高100倍以上。钻头工作时，由于碳化钨比复合片磨损得快，使复合片随时裸露出保持锐利的刃口。在较低的钻压下即可切入岩石，并在扭矩的作用下切削岩石。由于切削块可以“自锐”，这就使整个钻进过程中钻头以切削方式破碎岩石，从而能实现快速钻进。PDC钻头适用于软至中硬地层。

巴拉斯钻头的切削块是耐温1200℃的热稳定聚晶人造金刚石。热稳定聚晶金刚石切削块可制成三角体形、立方体形、圆柱体形和针状等多种几何形态。巴拉斯钻头以剪切和研磨方式破碎岩石，适合在中硬到硬地层使用，曾经获得过很好的钻井指标。四川川东地区的试验结果表明：用这种钻头在某些地层中钻进，比XHP5型三牙轮钻头平均钻头进尺提高2～4倍、机械钻速提高20%～40%、纯钻井成本下降10%～12%。

马赛克钻头既有热稳定聚晶块的耐高温性质，又兼有复合片的切削能力。

目前，天然金刚石钻头和大复合片PDC钻头在油田使用较多，能获得满意的经济效益。