牙轮钻头发明

⑴ 以技术制胜的专业化公司——石油技术服务公司

石油技术服务公司是为勘探和开采石油天然气提供专业技术服务和解决方案的公司。按照所从事的专业不同，可以细分为地球物理勘探、测井、钻井、完井、增产措施（如压裂、酸化、控水、防砂）以及油气田地面建设和设计、管道运营等方面的石油技术服务公司。广义的石油技术服务公司还涵盖了石油装备和器材的制造业务。它们与石油公司相生相伴，是石油公司的主要合作伙伴，它们所开创的多项技术改写了石油工业面貌，加速了石油工业的发展进程。
科学技术的进步和油气资源开发难度的不断增加，使油气勘探和油气田开发越来越需要多学科、多专业的协同。为适应这一需要，一些领先的大型石油技术服务公司逐步横向发展，一专多能，成为多功能的综合性油田服务公司。
（1）石油技术服务公司的发展历程。
纵观历史，世界石油技术服务业的发展大体上经历了4个发展阶段。
①从1859年石油工业诞生到20世纪头10年，油田服务业初步形成。
美国是世界石油工业的诞生地，也是油田服务业的诞生地。19世纪50年代末60年代初，宾夕法尼亚州兴起的找油热潮逐步扩大到美国的很多地方。那时找油既没有地质理论指导，也不用复杂的技术。人们在地面的石油露头（油气苗）附近买（或租）地，雇钻井队来打井，打不出油来就走，打出油来就安上蒸汽水泵抽油，用木桶（啤酒桶）装了运走。后来有了用螺栓连接的输油（气）管，逐渐发展起一批钻机（顿钻）和钻井工具制造商及钻井承包商、管道建设商。这就是初期的油田服务业。德莱赛公司就是在19世纪80年代靠发明和制造、销售输气管道用的不泄漏接头而起家的。史密斯（Smith）公司则是20 世纪初从修理、打造顿钻钻头的铁匠铺发展起来的。这个时期发现石油的那些国家，像俄国、罗马尼亚、墨西哥等，开始时也是从美国购买钻机，雇佣钻井队。
那时的石油公司也都是规模不大的小企业，找油的风险又大，它们没有必要也没有可能在找油的同时自己开设钻机制造厂和钻井公司。至于当时垄断美国石油工业的洛克菲勒标准石油公司，直到1885年后才开始进入上游领域，它的石油产量份额最高为30%，它的重心在炼油和销售，对油田服务业没有兴趣。所以，油田服务业一生下来就分立于石油公司之外。
②20世纪20—50年代，世界油田服务业迅速发展起来并形成比较完整的体系。
这源于世界性的石油技术革命，重点是石油勘探技术的大突破。一个是扭秤的应用形成了重力勘探技术，一个是折射法和反射法地震勘探技术的产生和逐步成熟，再一个是电阻率地面勘探技术和井下测量——测井技术的实用化。作为地球物理勘探技术的先驱，诞生了美国的地球物理服务公司（GSI）、法国的通用地球物理公司（CGG）、德国的普拉克拉公司（Prak1a）等。而法国的斯仑贝谢公司（Sch1umberger）则是测井技术的开拓者。
钻井技术的革命，是以旋转钻井取代冲击钻井。钻井深度由一二百米发展到两三千米，钻机和钻井工具、钻头都日益复杂起来，钻井工艺由清水钻进改为采用各种各样的钻井液，从陆上钻井发展到浅海水上钻井，相应地发展起一批钻井工具和钻头的制造企业，贝克（Beker）、休斯（Hughes）等公司就是它们中的佼佼者。同时，也诞生了专业化的钻井液公司，如白劳德公司（Baroid）。
油田开发从盲目密集布井，进步变为把油田作为一个整体，合理布置井网，控制产量，科学开采。注水二次开发得到广泛应用，完井技术得到重视，水力压裂、酸化等技术相继产生，成为油井增产的重要手段。哈里伯顿公司（Ha11iburton）以此出名。
这样，随着勘探和开发技术的形成与进步，发展、壮大起一个以美国为中心，遍及世界的油田服务业。
与此同时，在原苏联形成了另外一套石油工业体系和体制，其主要特征是“大而全”，油田服务业共生于油气勘探开发业之中，从属并依附于油气企业。每个油田（油区）是一个油气企业（局），每个油气企业都有自己的一套技术服务机构。它们只为母企业服务，以完成母企业的计划任务为己任。全国各油田服务企业之间只有竞赛，没有竞争。外国的油田服务公司不进去也进不去。
③20世纪60年代世界石油技术服务业进入新的大发展时期。
20世纪60年代，世界石油工业出现了又一次技术革命。物探技术和测井技术从磁带模拟发展到数字化，进而又达到数控化。地震技术从二维发展到三维、四维，从应用于勘探发展到也应用于油气田开发。随钻测量（MWD）与随钻测井（LWD）的出现，使钻井技术有了大突破，从打直井发展到打定向斜井、水平井、大位移水平井、分支井、多底井。油藏描述和油藏数值模拟技术大大提高了探井成功率和油气田开发水平。海洋工程技术飞速进步，钻探和开采的水深从几十米发展到上千米。油田服务的技术含量不断提高，迅速向自动化、智能化发展。在钻井公司之外，形成了若干家各有所长的钻井技术服务公司。科学技术的进步和油气资源开发难度的不断增加，使油气勘探和油气田开发越来越需要多学科、多专业的协同。适应于这一需要，一些领先的大服务公司逐步横向发展，一专多能，成为多功能的综合性油田服务公司。
④20世纪90年代以来，世界石油技术服务进入专业化和综合一体化服务相结合的新阶段。
进入这一阶段，石油技术服务业面临一系列新情况。一方面是东欧剧变，苏联解体，中国实行改革开放，计划经济体制被市场经济体制所替代。世界油田服务市场空前扩大。中国、苏联及东欧各国有一批油田服务企业陆续转变体制，走向市场，参与竞争。世界油田服务市场的竞争更加激烈。另一方面是大油气公司和大的油田服务公司之间形成和发展起一种崭新的生产关系——“联盟”。以往，每一个勘探或开发项目，油气公司都要组织一班人马，搞规划，做方案，为每一道作业工序物色合作对象，谈判签约，组织工序之间的衔接，协调各方关系，工作量很大。如今，每一个项目找一家综合性服务公司作伙伴，双方组成多学科的联合班子，从规划到实施，利益共享，风险共担。大服务公司更深地进入勘探和开发，跟进服务，更致力于发挥公司的综合实力和整体优势，也更有利于占领市场。在这种形势下，世界油田服务业进一步分化、改组。
（2）石油技术服务业的基本格局和结构。
在20世纪80年代末90年代初，形成了世界油田服务业的五强：斯仑贝谢、哈里伯顿、德莱赛、贝克休斯和西方阿特拉斯。90年代末，它们经过兼并，重新组合为世界石油技术服务领域里的“三强”——哈里伯顿、斯仑贝谢和贝克休斯。
①哈里伯顿（Ha11iburton）——不断并购中壮大的巨人。
哈里伯顿公司以固井起家，时至今日，已成为除物探以外“全能型”的综合性油田服务公司。它的井下作业（从完井到增产措施）是世界第一位的；测井可以占到第二、第三的位置；钻井技术服务、泥浆、钻头都是国际第一流的；工程建设方面则是全球最强的。
早在1934年和1949年，哈里伯顿公司就通过技术转让成为酸化和压裂技术的骨干服务商，这也标志着它从单一的专业化固井服务企业发展为初步综合化固井、完井服务公司。
之后数年间，通过一系列并购活动，哈里伯顿的业务领域和专业水平都得到了长足发展。1957年购入威莱克斯（We1ex）测井公司，增加了电法测井和射孔业务，同年兼并射孔研究中心，在射孔方面成为市场上的佼佼者；1959年兼并奥梯斯工程（Otis Engineering）公司，增加了电缆测试业务；1962年兼并布朗路特（Brown&Root）公司，在工程建设上成为强者，也为它后来进军海底管道工程打下了基础；1972年买下IMC钻井液公司；1986年，它与Dresser公司合营M—I泥浆公司；1988年兼并吉尔哈特（Gearhart）工业公司，包括它的测井业务（世界三大测井公司之一）和物探业务（其子公司Geosource是世界三大物探公司之一），接着又购进第三大物探公司GSI（Geophysi ea1 Service Inc.）；1989年又买下Sirra物探公司，把它们合并为HGS，成为世界物探界首屈一指的企业，其在测井方面也进入世界前三强；1994年，由于HGS连年亏损，哈里伯顿把它卖给了利顿工业集团，并入西方阿特拉斯；1996年，它看准了信息化和软件产业，购入当时在物探软件界的一家精英企业兰德马克（Landmark）。
1998年，哈利伯顿兼并了世界第三大油田服务集团——德莱赛（Dresser）工业公司，把德莱赛的几个强项——麦考巴泥浆公司（Magcober）、塞摩里蒂钻头公司（Security）、梯坦采油技术服务公司（Titan）等吸收过来，加强自己这几个方面的实力，实现优势互补。
面对新时期的挑战，哈里伯顿公司将整体发展战略与技术发展战略同时推进。
公司制定了“技术领先、运营优秀、业务创新和员工充满活力”的战略目标。其总体经营战略是：在全球范围的油田服务和工程建造服务两大领域内寻求战略发展机会，通过内部发展和外部并购，在提高核心业务竞争力的同时，不断扩大服务范围，开拓新兴业务；根据客户需求的变化，及时调整公司业务范围，保持公司业务布局的合理性；继续推进新技术的研发；运用公司的产品、服务、技术为客户、员工和股东创造更大价值。
从技术投入上看，哈里伯顿公司为实施其技术领先战略，在全球范围内建立了四家研究中心，它们分别是卡洛敦研究中心（在得克萨斯州）、邓肯研究中心（在俄克拉何马州）、休斯敦研究中心（在得克萨斯州）和雷德多普研究中心（在荷兰）。四家研究中心根据公司的具体需要进行各自的研究或开展协作，积极为客户寻找最佳解决方案。
②斯伦贝谢（Sch1umberger）——“要做就做第一”。
斯伦贝谢公司从电法勘探起家，1932年成立专业化测井公司，是世界测井界的“元老”和“龙头”。
1954年，它兼并福雷克斯钻井公司（Forex），1984年买进赛德科钻井公司（Sedco），合并为Sedco—Forex，是世界海上钻井方面技术实力很雄厚的钻井承包公司。1960年前后分两次从陶氏化学公司买进道威尔公司（Dowe11），使井下作业发展为仅次于哈里伯顿的强项。1985年兼并英国的Mar1in物探公司，1986年和1989年分两步兼并了挪威的Geco物探公司，1991—1992年并购了德国的Prak1a Seismos这家“老字号”物探公司，1992年买进英国SSL公司，把它们组合成奇科普拉克拉（Geco—Prak1a）公司，成为物探领域的强者。1992年兼并软件公司奇奥奎斯特系统（Geoquest System）公司。1970年购入Ana1yst泥浆录井公司，创新发展MWD技术，90年代这家阿纳德利尔公司（Anadri11）成为世界知名钻井技术服务公司之一。1999年12月，斯伦贝谢把钻井承包业务分离出去，让Sedco—Forex与Transocean合并，成为世界上最大的海上钻井承包商。同年，斯伦贝谢拿出其Dowe11公司的北美以外泥浆业务，同Smith公司的M—I Swaco公司合并为M—I公司，斯伦贝谢持股40%。2000年，斯伦贝谢把它的Geco—Prak1a物探公司同贝克休斯的西方地球物理公司（Western Geophysica1）合并，成为世界上最大物探公司WesternGeco，斯伦贝谢控股70%。
这样，斯伦贝谢公司成为除了工程建设以外“全能型”的综合性油田服务公司。它在测井业务能力和物探业务能力上稳坐世界第一把交椅；它的钻井技术服务（Anadri11）、泥浆（M—I）也是国际第一流的；它在井下作业方面排在世界第二强。
此外，斯伦贝谢在油田服务方面横向发展的同时，紧跟世界信息产业的进程，发挥其在电子技术、仪表技术上的优势，从20世纪80年代起，通过不断的兼并活动，特别是2001年兼并Se—ma公司，成为全球大信息公司之一。
斯伦贝谢公司的总体发展战略是成为全球石油技术解决方案的供应商。其技术发展的指导思想是向石油天然气公司提供各种低成本高效益的产品、服务和综合方案，通过在井场安全地进行各种作业，保护环境，实现油气企业资产增值；实施技术领先战略，即在全球范围内追求技术领先，产品领先，确保竞争优势。斯伦贝谢的精神是“要做就做第一”。
斯伦贝谢公司目前拥有两大业务，一个是油田技术服务，另一个是WesternGeco公司的地球物理勘探业务。油田技术服务业务包括石油天然气勘探和开发的综合服务，以及服务于核心业务的仪器仪表制造和电子通讯技术的开发，包括地震、钻井、固井、完井、测井、试井、井下作业、地层评价、提高采收率、咨询、软件开发、信息管理和IT基础设施服务等。WesternGeco公司是斯伦贝谢公司于2000年与贝克休斯成立的合资公司，是世界上最大的地震勘探公司，可以为客户提供先进的数据采集和数据处理服务，斯伦贝谢公司拥有其70%的股份，而贝克休斯拥有剩余的30%股份。建立合适的组织结构和核心业务结构，并适时进行调整优化，成为斯伦贝谢公司当前发展的重点。
另一个重点是要加大科技资金的投入，保证技术领先。近20年来，斯伦贝谢公司每年的科研投入占当年营业总收入的3%～8.6%，其中，1998年为5.68亿美元（占8.6%），2000年为5.4亿美元（占5.3%），2004年为4.16亿美元（占3.6%）。
③贝克休斯（Baker Hughes）——以一流的技术取胜。贝克休斯公司是1986年贝克（Baker）和休斯（Hughes）两大石油工具公司合并的产物。卡尔·贝克1903、1907和1913年先后发明顿钻偏心钻头、套管鞋和水泥承转器，1913年创立贝克石油工具公司（Baker Oi1 Too1 Co.）。休斯石油工具公司是霍华德·休斯于1909年创立的，依靠发明和制造牙轮钻头起家。1978年购入了布朗工具公司。1986年贝克休斯合并成立后，在世界钻采井下工具方面有很大优势。但是，早期其优势只在“硬”技术方面，现在开始向“软”技术发展。
贝克休斯公司在其发展过程中兼并了大量的具有领先技术的油田服务公司，其中包括：从事完井服务的布朗石油工具公司（Brown Oi1 Too1s）、CTC公司、埃迪科公司（EDECO）和埃尔德石油工具公司，从事钻井液生产和服务的Mi1Chem公司和Newpark公司，从事泥浆录井业务的EXLOG公司，从事定向钻井和金刚石钻头生产业务的伊斯特曼·克里斯坦森公司（Eastman Christencen）和德莱克斯公司（Dri1ex），从事随钻测试业务的Te1eco公司，从事打捞工具制造和相关服务的Tri-State公司和Wi1son公司，从事专用化学剂生产的Aquaness公司、Chem1ink公司和Petro1ite公司。在此期间，莱恩井业公司和西方地球物理公司也间接并入了贝克休斯公司。
这样，贝克休斯成为第三大多功能的综合性油田服务公司。它在物探、测井、井下工具、钻采技术服务、钻头等领域，都是世界一流的。
贝克休斯公司的战略目标是：建立高素质的企业文化，保持最优的产品系统，集中统一配置资源，寻求公司内部各业务部门的发展机遇。
领先的技术和综合一体化解决方案使今天的石油技术服务公司成为石油工业不可或缺的支持力量，成为重大油气项目获得高效开发的制胜保障。

⑵ 创新思维方式是什么

1联想

联想是人脑以一种特定的记忆模式接收事物的形象，并以特定的形式存储起来，它可以在两个不相关的事物之间通过不断的联系，形成联想链。它是每个人都具有的本能。但是因为人的成长经历和所受教育的不同，对相同事物，每个人头脑中建立起来的相关的数量、类型、力度都不会相同。

例如说到水，有人会想到洁净，有人会想到渴、饮料，也有人会想到洗衣粉、洗衣机，还会有人想到电解成氢气和氧气。

1）相似联想

相似联想是指由一个事物或现象的刺激想起与它相似的事物或现象。这种相似，可以反映为事物之间在空间、时间、功能、形态等方面的联系。

例如，由于水果牛奶饮料的畅销，技术人员又相继开发出水果口味的酸奶、奶冻等。

再如西南石油大学机电院2011级郭光亮等同学考虑到学生在学习石油机械中PDC钻头和牙轮钻头时，不能很好地理解两种不同钻头的工作原理，于是设计制造了一台PDC—牙轮复合钻头教具，如图7-2所示，用于钻井工具等相关课程的学习中，帮助演示两种不同钻头的运动机理及轨迹。

图7-2PDC—牙轮复合钻头教具

2）相反联想

相反联想指由一个事物、现象的刺激而想到与它在时间、空间等属性上相反的事物与现象的联想。

例如，由热想到冷，由东想到西，由很软的石墨想到坚硬的金刚石。

对比联想反映出事物间共性和个性的和谐统一，事物在某种共同特性中却又显示出比较大的差异，从而形成比较强烈的对比。

例如红与黑都是由于光的折射而引起的，这是共性；但前者是由于物体吸收了其他颜色的光而反射红光的结果，后者则是物体吸收了所有颜色的光的结果，这是个性。

3）相关联想

相关联想指利用事物、现象之间存在着的某种相关关系进行的联想。

例如遇到熟人，就可能联想到前几天和他一起交谈的场景；由伞想到下雨、出太阳；由水往低处流就会想到高层送水方式；由花想到浇水，由浇水想到定时浇花器等。

2想象

想象是一种心理现象，是人在头脑中塑造的对某事物理想化形象的印象。这种印象一般会摒除细节，抓住一些重要的特征，再在这个基础上塑造新事物的形象。

想象思维是发明和创新的推动力量。想象能帮助人们提出问题，创新始于好奇和问题的提出，当提出的问题越多，越能展示出它的重要性。在我们进行创新、寻找创新项目时，发现问题、提出问题比解决问题更重要。

例如我们进行想象训练时，可以用如下的方式进行训练：假如我是校长……假如我是一只老虎……

3灵感

灵感是人们在日常生活中会出现的一种思维表现。在进行创新时，可以使用灵感产生的特征来帮助我们找到解决问题的方法。

当我们拿到一个题目时，首先应该搜集与题目相关知识点的知识，扩大自己对这一题目相关的知识面，并加深对其理解，让很多信息进入自己的大脑；然后使自己所有的精力都集中在与题目相关的创新中来，为寻求解决问题的方法，进行长时间注意力集中的阶段；再次就是要将所有的想法和知识放在一边，让自己紧张的大脑进行松弛，这个阶段有利于发挥潜意识的作用，使得我们前阶段掌握的大量信息进行分解、消化；最后，就会由与题目不相干的事物刺激而产生解决问题的模糊的想法，这也就是灵感。

例如在做数学题时，专注在一道题上很久，就是解决不出来，结果解题点往往在我们睡前或是喝水的一瞬间，脑袋里突然出现一个想法，这就是我们灵感产生的最好说明。

4发散思维

发散思维在人们的言语或行为表达上具有三个特征，即思维的流畅性、灵活性和独特性。

流畅性是指思维表达上没有阻滞、反应敏捷，能在较短的时间内表达出较多的概念。例如，要求人们在几分钟内尽可能多地回答出某种东西（如笔、手机等信手拈来的随身物品）的用途，那么能回答出十几种乃至几十种的人比只能回答出几种用途的人，其思维更具流畅性。

灵活性又称变通性，是指一个人的思维能够触类旁通，随机应变，不受消极心理的阻碍，能够提出类别较多的概念。例如回答某种东西的用途时，能从不同领域、不同角度思考它的用途。

独特性是指提出的设想、方案或方法有匠心独具、新颖奇特的特点。如果我们回答某种东西的用途时，可以想到与众不同的答案，则意味着思维具有独特性。

5横向思维

横向思维是相对纵向思维而言的一种思维形式，是一种能产生新想法的思维方式，它代表的是思维面宽广，能举一反三。纵向思维是一种直上直下的思维方式。而横向思维是当纵向思维思考受阻时大脑急转弯，在横向思索中去发现富有创造性的目标或答案。

6逆向思维

逆向思维是相对正面思维而言的。一般来说，人们习惯于以符合传统想法的思维方向为“正”，那么，逆向思维则是一种背逆传统思路的思维方式了。例如遇到河、江、海，一般的想法都是建桥，让人和交通工具从桥上通过，而用逆向思维来看，也可以在水底修建路。

⑶ 陈家庆的科学研究

先后从事轴承接触力学、流体动密封、计算机辅助设计(CAD)、油水分离、烃类VOCs污染控制(油气回收处理)、环保设备设计开发、新型材料连接技术、计算流体动力学(CFD)数值模拟等方面的研究工作。先后主持或参与完成中国石油天然气集团公司项目、北京市教委科技发展计划项目、北京市优秀人才培养计划资助项目、国家“十五”863计划重大项目子课题、北京市自然科学基金重点项目、北京市科技新星计划资助项目、北京市留学人员科技活动择优资助重点项目、北京市自然科学基金面上项目、国家“十一五”863计划专题课题、2007年度国家自然科学基金面上项目等课题近20项。迄今以第一、第二作者公开发表学术论文130多篇，被EI、SCI等检索收录近30篇；作为主要发明(设计)人获得国家授权发明专利5项、授权实用新型专利14项。近五年来主持或参与承担的主要科研课题如下：
1. “面向加油站的烃类VOC回收处理技术研究”，北京市科技新星计划项目(项目编号：2005B25；2005年9月 ～ 2008年9月)，29万元。项目负责人：承担总体方案设计、膜组件的结构设计和运行实验评估等工作。
2. “面向加油站的油气回收理装置的研究”，北京市教委科技发展计划面上项目，9万元。第一参与人：承担总体设计等工作。
3. “水下钢结构修复用摩擦叠焊的连接机理和特性研究”，国家自然科学基金项目(项目编号：50675022；2007年1月 ～ 2009年12月)，29万元。第一承担人：承担测试试样结构设计、FHPP单元成型过程流体动压效应的模型建立及其数值模拟等工作。
4. “水下摩擦叠焊的摩擦液柱填充机理研究”，北京市自然科学基金面上项目(项目编号：3073017；2007年1月 ～ 2008年12月)，6万元。主要参与人：负责摩擦叠焊单元成形过程的热力耦合数值模拟研究工作。
5. “深水钢结构裂纹修复关键技术”，国家863计划海洋技术领域专题课题(项目编号：2006AA09Z329；2007年1月 ～ 2009年6月)，100万元。主要参与人：负责摩擦叠焊成形过程中塑性金属材料流动情况的数值模拟研究工作。
6. “深水海管铺设焊接工艺及设备国产化技术研究”，国家863计划海洋技术领域“南海深水油气勘探开发关键技术及装备专题”重大项目“深水海底管道铺设技术”子课题(项目编号：2006AA09A105-7；2006年10月 ～ 2010年12月)，319万元。主要参与人：负责管道全位置双炬自动焊接机器人的结构设计和研制工作。
7. “紧凑型高压/高频脉冲电破乳器的关键问题研究”，2007年度北京市留学人员科技活动择优资助重点项目，10万元。项目负责人。
8. “紧凑型静电预聚结原油脱水的关键技术研究”，国家863计划资源与环境技术领域2007年度专题课题(项目编号：2007AA06Z225；2007年12月 ～ 2010年12月)，95万元。项目负责人。
9. “高速牙轮钻头单金属浮动密封机理与滚子轴承延寿研究”，国家自然科学基金面上项目(项目编号：50874018；2009年1月1日～2011年12月31日)，32万元。项目负责人。
10. “油田采出水旋流气浮一体化除油技术研究”，中国石化中原油田分公司2010年度科研项目(项目编号：51079006；2010年1月~2011年6月)，40万元。项目负责人。
11. “原油高效脱水技术机理研究及设备研发”，中国石化中原油田分公司2010年度科研项目(项目编号：51079006；2010年1月~2011年8月)，43万元。项目第二负责人。
12. “轴向涡流三相分离装置研发”，中国石化中原油田分公司2010年度科研项目(项目编号：51079006；2010年1月~2011年8月)，38万元。项目第二负责人。
13.“新型原油和生产水高效处理技术研究—气浮旋流一体化水处理技术研究”，中海石油(中国)有限公司科研项目(项目编号：CNOOCRC（LTD）-JB-2010-ZHKY-001；2010年12月～2012年4月)，185万元。项目负责人。
14. “海上油田采出水处理用旋流气浮一体化技术的机理与特性研究”，国家自然科学基金面上项目(项目编号：51079006；2011年1月1日～2013年12月31日)，34万元。项目负责人。

⑷ 求一篇关于牙轮钻头的外文翻译！！！

牙轮钻头是使用最广泛的一种钻井钻头。牙轮钻头工作时切削齿交替接触井底，破岩扭矩小，切削齿与井底接触面积小，比压高，易于吃入地层；工作刃总长度大，因而相对减少磨损。牙轮钻头能够适应从软到坚硬的多种地层。按牙轮数量可分为单牙轮钻头、三牙轮钻头和组装多牙轮钻头。按切削材质可分为钢齿（铣齿）和镶齿牙轮钻头。牙轮钻头作为一种钻削岩层的工具已被广泛应用，钻头性能的显著改进直接降低钻井成本，尤其是近十年进步最快。使用寿命和钻速两个性能指标，它们最终确定钻头影响钻井成本的程度。提高钻头的机械钻速和使用寿命是降低钻井成本的有效途径，有资料证实，钻速的改进比钻头寿命的改进对降低钻井成本的影响更大，其中钻头切削结构的改进是提高钻头的机械钻速最直接的方法。很长时间以来，人们对切削结构的改进主要集中于主切削齿结构，例如在硬质合金齿结构方面，人们先后发明了楔形齿、勺形齿、偏顶勺形齿、等磨损齿等等。人们逐渐认识到保径结构也对钻头机械钻速和寿命有较大影响，尤其在大斜度井和水平井应用的钻头要求具有合理的保径结构，许多新型保径结构被研究开发出来并应用到牙轮钻头上取得了良好的效果。从钻头厂商和研究机构在三牙轮钻头保径结构研究应用动态可以看出，人们逐渐认识到保径结构对钻头机械钻速和寿命有较大影响，尤其在定向井和水平井应用的钻头影响更大，研究开发的新型钻头保径结构在牙轮钻头应用中取得了好的效果。钻头保径结构从被动保径发展到主动保径，保径材料从低耐磨材料发展到高耐磨的复合材料，钻头保径结构和材料的改进大大提高了钻头性能，进一步提高了钻头的机械钻速和寿命。国内外在保径结构及材料研究方面有一定差距，国内相关钻头研究机构和厂商应进一步加强对保径结构及材料的研究，尤其注重在钻头中研究应用一些主动保径结构，进一步提高国产牙轮钻头性能，为钻井用户提供适应钻井新工艺的高效钻头。石油钻井和地质钻探中应用最多的还是牙轮钻头。牙轮钻头在旋转时具有冲击、压碎和剪切破碎地层岩石的作用，所以，牙轮钻头能够适应软、中、硬的各种地层。特别是在喷射式牙轮钻头和长喷嘴牙轮钻头出现后，牙轮钻头的钻井速度大大提高，是牙轮钻头发展史上的一次重大革命。牙轮钻头按牙齿类型可分为铣齿（钢齿）牙轮钻头、镶齿（牙轮上镶装硬质合金齿） 牙轮钻头；按牙轮数目可分为单牙轮钻头、三牙轮钻头和组装多牙轮钻头。国内外使用最多、最普遍的是三牙轮钻头。

⑸ 沈忠厚的主要成果

(1)、结合研制高效钻头,对淹没非自由射流动力学规律、自振空化射流理论和机械及(2)、在国内外钻井工程领域,首次创立了以井底岩面获最大水功率为目标函数的沈忠厚的主要成果

⑹ 贝克休斯的发展历史

1907年，Reuben C. Baker发明了套管鞋，这项革命性的发明推进了顿钻钻井技术，1909年Howard R. Hughes, Sr 发明了钻井历史上的第一支牙轮钻头，在此后的80余年，Baker International 与Hughes Tool Company一直处于行业领导者的地位，1987年Baker International 与Hughes Tool Company合并组成了贝克休斯。
此后，贝克休斯又收购整合了一系列的油田技术公司，包括：Brown Oil Tools, CTC, EDECO, Elder Oil Tools (完井服务); Milchem and Newpark (钻井液); EXLOG (泥浆录井); Eastman Christensen and Drilex (定向井钻井及钻头); Teleco (随钻测井); Tri-State and Wilson (打捞工具及服务); Centrilift (人工举升); Aquaness, Chemlink and Petrolite (s化学药剂); Western Atlas (地震勘探及录井)。
2014年，贝克休斯收购了开发油田数据传输和分析软件的Perfomix公司，增强了贝克休斯在工具集成、数据实时监控及分析的现代化、可视化、标准化平台方面的竞争力。
2014年，北京时间11月17日晚间消息，石油服务提供商哈里伯顿公司及其竞争对手Baker Hughes今天宣布，哈里伯顿将以346亿美元的价格收购后者。
根据双方达成的交易协议，哈里伯顿将以每股78.62美元的价格收购Baker Hughes，支付方式为现金加股票，这项交易预计将在2015年下半年中完成。Baker Hughes股东所持有的每股股票将可获得每股19美元的现金加1.12股的哈里伯顿股票。

⑺ 石油技术服务业的基本格局和结构是什么

在20世纪80年代末90年代初，形成了世界油田服务业的五强：斯仑贝谢、哈里伯顿、德莱赛、贝克休斯和西方阿特拉斯。90年代末，它们经过兼并，重新组合为世界石油技术服务领域里的“三强”——哈里伯顿、斯仑贝谢和贝克休斯。
①哈里伯顿（Ha11iburton）——不断并购中壮大的巨人。
哈里伯顿公司以固井起家，时至今日，已成为除物探以外“全能型”的综合性油田服务公司。它的井下作业（从完井到增产措施）是世界第一位的；测井可以占到第二、第三的位置；钻井技术服务、泥浆、钻头都是国际第一流的；工程建设方面则是全球最强的。
早在1934年和1949年，哈里伯顿公司就通过技术转让成为酸化和压裂技术的骨干服务商，这也标志着它从单一的专业化固井服务企业发展为初步综合化固井、完井服务公司。
之后数年间，通过一系列并购活动，哈里伯顿的业务领域和专业水平都得到了长足发展。1957年购入威莱克斯（We1ex）测井公司，增加了电法测井和射孔业务，同年兼并射孔研究中心，在射孔方面成为市场上的佼佼者；1959年兼并奥梯斯工程（Otis Engineering）公司，增加了电缆测试业务；1962年兼并布朗路特（Brown&Root）公司，在工程建设上成为强者，也为它后来进军海底管道工程打下了基础；1972年买下IMC钻井液公司；1986年，它与Dresser公司合营M—I泥浆公司；1988年兼并吉尔哈特（Gearhart）工业公司，包括它的测井业务（世界三大测井公司之一）和物探业务（其子公司Geosource是世界三大物探公司之一），接着又购进第三大物探公司GSI（Geophysi ea1 Service Inc.）；1989年又买下Sirra物探公司，把它们合并为HGS，成为世界物探界首屈一指的企业，其在测井方面也进入世界前三强；1994年，由于HGS连年亏损，哈里伯顿把它卖给了利顿工业集团，并入西方阿特拉斯；1996年，它看准了信息化和软件产业，购入当时在物探软件界的一家精英企业兰德马克（Landmark）。
1998年，哈利伯顿兼并了世界第三大油田服务集团——德莱赛（Dresser）工业公司，把德莱赛的几个强项——麦考巴泥浆公司（Magcober）、塞摩里蒂钻头公司（Security）、梯坦采油技术服务公司（Titan）等吸收过来，加强自己这几个方面的实力，实现优势互补。
面对新时期的挑战，哈里伯顿公司将整体发展战略与技术发展战略同时推进。
公司制定了“技术领先、运营优秀、业务创新和员工充满活力”的战略目标。其总体经营战略是：在全球范围的油田服务和工程建造服务两大领域内寻求战略发展机会，通过内部发展和外部并购，在提高核心业务竞争力的同时，不断扩大服务范围，开拓新兴业务；根据客户需求的变化，及时调整公司业务范围，保持公司业务布局的合理性；继续推进新技术的研发；运用公司的产品、服务、技术为客户、员工和股东创造更大价值。
从技术投入上看，哈里伯顿公司为实施其技术领先战略，在全球范围内建立了四家研究中心，它们分别是卡洛敦研究中心（在得克萨斯州）、邓肯研究中心（在俄克拉何马州）、休斯敦研究中心（在得克萨斯州）和雷德多普研究中心（在荷兰）。四家研究中心根据公司的具体需要进行各自的研究或开展协作，积极为客户寻找最佳解决方案。
②斯伦贝谢（Sch1umberger）——“要做就做第一”。
斯伦贝谢公司从电法勘探起家，1932年成立专业化测井公司，是世界测井界的“元老”和“龙头”。
1954年，它兼并福雷克斯钻井公司（Forex），1984年买进赛德科钻井公司（Sedco），合并为Sedco—Forex，是世界海上钻井方面技术实力很雄厚的钻井承包公司。1960年前后分两次从陶氏化学公司买进道威尔公司（Dowe11），使井下作业发展为仅次于哈里伯顿的强项。1985年兼并英国的Mar1in物探公司，1986年和1989年分两步兼并了挪威的Geco物探公司，1991—1992年并购了德国的Prak1a Seismos这家“老字号”物探公司，1992年买进英国SSL公司，把它们组合成奇科普拉克拉（Geco—Prak1a）公司，成为物探领域的强者。1992年兼并软件公司奇奥奎斯特系统（Geoquest System）公司。1970年购入Ana1yst泥浆录井公司，创新发展MWD技术，90年代这家阿纳德利尔公司（Anadri11）成为世界知名钻井技术服务公司之一。1999年12月，斯伦贝谢把钻井承包业务分离出去，让Sedco—Forex与Transocean合并，成为世界上最大的海上钻井承包商。同年，斯伦贝谢拿出其Dowe11公司的北美以外泥浆业务，同Smith公司的M—I Swaco公司合并为M—I公司，斯伦贝谢持股40%。2000年，斯伦贝谢把它的Geco—Prak1a物探公司同贝克休斯的西方地球物理公司（Western Geophysica1）合并，成为世界上最大物探公司WesternGeco，斯伦贝谢控股70%。
这样，斯伦贝谢公司成为除了工程建设以外“全能型”的综合性油田服务公司。它在测井业务能力和物探业务能力上稳坐世界第一把交椅；它的钻井技术服务（Anadri11）、泥浆（M—I）也是国际第一流的；它在井下作业方面排在世界第二强。
此外，斯伦贝谢在油田服务方面横向发展的同时，紧跟世界信息产业的进程，发挥其在电子技术、仪表技术上的优势，从20世纪80年代起，通过不断的兼并活动，特别是2001年兼并Se—ma公司，成为全球大信息公司之一。
斯伦贝谢公司的总体发展战略是成为全球石油技术解决方案的供应商。其技术发展的指导思想是向石油天然气公司提供各种低成本高效益的产品、服务和综合方案，通过在井场安全地进行各种作业，保护环境，实现油气企业资产增值；实施技术领先战略，即在全球范围内追求技术领先，产品领先，确保竞争优势。斯伦贝谢的精神是“要做就做第一”。
斯伦贝谢公司目前拥有两大业务，一个是油田技术服务，另一个是WesternGeco公司的地球物理勘探业务。油田技术服务业务包括石油天然气勘探和开发的综合服务，以及服务于核心业务的仪器仪表制造和电子通讯技术的开发，包括地震、钻井、固井、完井、测井、试井、井下作业、地层评价、提高采收率、咨询、软件开发、信息管理和IT基础设施服务等。WesternGeco公司是斯伦贝谢公司于2000年与贝克休斯成立的合资公司，是世界上最大的地震勘探公司，可以为客户提供先进的数据采集和数据处理服务，斯伦贝谢公司拥有其70%的股份，而贝克休斯拥有剩余的30%股份。建立合适的组织结构和核心业务结构，并适时进行调整优化，成为斯伦贝谢公司当前发展的重点。
另一个重点是要加大科技资金的投入，保证技术领先。近20年来，斯伦贝谢公司每年的科研投入占当年营业总收入的3%～8.6%，其中，1998年为5.68亿美元（占8.6%），2000年为5.4亿美元（占5.3%），2004年为4.16亿美元（占3.6%）。
③贝克休斯（Baker Hughes）——以一流的技术取胜。贝克休斯公司是1986年贝克（Baker）和休斯（Hughes）两大石油工具公司合并的产物。卡尔·贝克1903、1907和1913年先后发明顿钻偏心钻头、套管鞋和水泥承转器，1913年创立贝克石油工具公司（Baker Oi1 Too1 Co.）。休斯石油工具公司是霍华德·休斯于1909年创立的，依靠发明和制造牙轮钻头起家。1978年购入了布朗工具公司。1986年贝克休斯合并成立后，在世界钻采井下工具方面有很大优势。但是，早期其优势只在“硬”技术方面，现在开始向“软”技术发展。
贝克休斯公司在其发展过程中兼并了大量的具有领先技术的油田服务公司，其中包括：从事完井服务的布朗石油工具公司（Brown Oi1 Too1s）、CTC公司、埃迪科公司（EDECO）和埃尔德石油工具公司，从事钻井液生产和服务的Mi1Chem公司和Newpark公司，从事泥浆录井业务的EXLOG公司，从事定向钻井和金刚石钻头生产业务的伊斯特曼·克里斯坦森公司（Eastman Christencen）和德莱克斯公司（Dri1ex），从事随钻测试业务的Te1eco公司，从事打捞工具制造和相关服务的Tri-State公司和Wi1son公司，从事专用化学剂生产的Aquaness公司、Chem1ink公司和Petro1ite公司。在此期间，莱恩井业公司和西方地球物理公司也间接并入了贝克休斯公司。
这样，贝克休斯成为第三大多功能的综合性油田服务公司。它在物探、测井、井下工具、钻采技术服务、钻头等领域，都是世界一流的。
贝克休斯公司的战略目标是：建立高素质的企业文化，保持最优的产品系统，集中统一配置资源，寻求公司内部各业务部门的发展机遇。
领先的技术和综合一体化解决方案使今天的石油技术服务公司成为石油工业不可或缺的支持力量，成为重大油气项目获得高效开发的制胜保障。

⑻ 涡轮钻具国内外研究现状

涡轮钻具是一种井底水力发动机。里面装有若干级涡轮（定子和转子），定子使液体以一定的方向和速度冲动转子，而转子将液体动能转变成带动钻头旋转破碎地层的机械能。

涡轮钻具技术最早出现在美国，1873年，C.G.Gross在美国第一次提出了涡轮钻具的概念，随后，德国的Max Blumerreich和M.C.Baker对C.G.Gross的钻具进行了大量的改进工作，翻开了涡轮钻井的新篇章。

20世纪50年代以前，前苏联、美国、法国都开展了涡轮钻具的研制和开发，并有部分产品在钻井现场得到了应用。50年代到70年代，美国放弃了涡沦钻具的研究，而前苏联则大力发展涡轮钻具，涡轮钻井逐渐成为前苏联基本的钻井方法，井下动力钻具（主要是涡轮钻具）的年进尺量达到总进尺量的80%。法国则研制出能耐170℃高温的Neyrfor涡轮钻具成为市场上功率最大的涡轮钻具，其转速和扭矩参数能够较好地与PDC钻头匹配。20世纪80年代，由于适合石油钻井应用的螺杆钻具的研制成功，西方国家的涡轮钻具的发展有所放慢，但研究一直在进行。90年代以来，由于油气勘探的深度和难度不断加大，涡轮钻具在深井方面的独特优势，使得国外的涡轮钻井技术发展迅速，涡轮钻具越来越受到石油钻井界的重视，这段时间，涡轮钻井方法仍然是独联体国家钻井的最主要的手段，欧洲和中东地区的涡轮钻井也快速发展，一向不太重视涡轮钻井技术的美国也大力发展涡轮钻具，并且和俄罗斯一起成为当今世界涡轮钻具技术最发达的两个国家。

纵观涡轮钻具的发展过程，其研究工作主要是从两个方面展开：一是开展涡轮钻具本身技术研究，即是通过结构设计、材料选择与处理、关键部件优化等方面，提高涡轮钻具的寿命、功率、可靠性等性能指标；另一方面，涡轮钻具的匹配技术研究，即按照不同类型钻头的工作钻速与扭矩匹配要求，开展不同类型的涡轮钻具研究，以克服涡轮钻具的缺点，最大程度发挥其适用性。

目前，西方国家、独联体国家、中东和中国等国家地区是应用涡轮钻具和涡轮钻井技术的热点地区。涡轮钻具的更新和发展与钻井工艺、其他辅助设备的技术进步密切相关。不断提高井下涡轮钻具在钻井过程中的适应性和有效性，以适应钻井工艺和钻井技术的进步，是各国在涡轮动力钻具发展中共同追求的目标之一。

涡轮钻具按照其结构和用途大致可以分为：单式涡轮钻具、复式涡轮钻具、短涡轮钻具、弯壳体涡轮钻具、带减速器的涡轮钻具、带滚动轴承的涡轮钻具、高速涡轮钻具。

各国涡轮钻具发展的一大特点就是品种类型趋于统一，性能参数基本一致。随着涡轮钻具技术的发展与成熟，产品的性能越来越稳定，通过对国外涡轮钻具输入输出参数和使用功能进行详细的统计分析，发现各国开发制造的产品虽然种类繁多、互有差异，但却有产品类型逐渐趋于统一、性能参数基本相近的趋势。产品可分为如下3种类型：①低速大扭矩的井下动力钻具；②中高速大功率的井下动力钻具；③中高速短长度的井下动力钻具等几种常见类型。

各国涡轮钻具划分产品规格的特征标志相同、产品系列化的形式相近。根据钻井工艺的不同，一定的井身结构对涡轮钻具的最大允许外径有严格的限制。因此，以外径作为划分井下涡轮钻具尺寸规格的基本特征是最恰当的，具有实用性。前苏联和西方各国均采用了外径作为形成产品系列化的特殊标志。

对于前苏联涡轮钻具，根据其国家标准POCT23115-78《涡轮钻具型式、直径系列》，外径在120mm以上的涡轮钻具有127mm、164mm、172mm、195mm、215mm和240mm六种尺寸规格。为了满足438.15～660.4mm大口径井眼的钻井工艺要求，1988年又增补了260mm的尺寸规格。西方国家井下动力钻具以单独生产厂家为经营核心独立发展，产品规格按外径划分，单位都是英寸（in）。通过对美、法、英、德四国12家大公司82种规格的涡轮钻具进行了统计，涡轮钻具产品的直径系列集中在、这5种尺寸规格范围内。相当于前苏联直径系列中的127mm、172mm、195mm、240mm和260mm。美国涡轮钻具的最大直径为349mm，单式结构长度为12m，复式结构长度为26m，输出功率为220kW。

独联体国家近年来对涡轮钻具的研究重点在降低涡轮钻具转速、提高输出扭矩，尽量降低压力降，最大程度提高涡轮钻具零部件的通用化和模块化。在此指导思想下，以俄罗斯为代表的独联体国家，主要研制低速大扭矩涡轮钻具，如减速器涡轮钻具和复式涡轮钻具等。

俄罗斯在涡轮钻具的主要研制机构是全苏钻井技术科学研究院，在减速器涡轮钻具方面发展了TPM-195，TPⅢ-195和TPO3-195三款比较有代表性的产品，这种涡轮钻具外径均为195mm，表2.5中列出了3种不同型号的减速器涡轮钻具的主要技术参数，这些涡轮钻具在俄罗斯的西伯利亚地区以及其他地区得到了广泛应用。

表2.5 俄罗斯195系列减速器涡轮钻具主要技术参数

TPM-195减速器涡轮钻具是前苏联研究和生产的第一代减速器涡轮钻具，直到现在它的使用仍最为广泛。世界第一深井——KoLa超深井就使用了这种减速器涡轮钻具，目前该涡轮钻具在西西伯利亚油田每年的进尺已经超过500000m。

西方研究涡轮钻具的国家主要有美国、法国和德国三个国家，主要的制造商有美国的Eastman、Redi-Drill，西欧则主要有Neyrfor、Trauzl、Salzgitter等公司。产品系列从普通涡轮钻具、低速涡轮钻具、高速涡轮钻具，以及全直径规格的涡轮钻具，产品齐全，技术水平高。

国内主要研究涡轮钻具的单位有：中国石油大学（北京）、江汉石油学院、中国石油大学（华东）、中国石油勘探开发研究院等。国产涡轮钻具形成了Φ240、Φ195、Φ175、Φ165、Φ152等外径系列，可以满足批量生产的要求，正朝多品种、系列化的方向发展；国产涡轮钻具实验的最大井深为5700m，井底温度135℃，井底压力80MPa（西南石油局川西地区），国内还未开展万米深井的高温高压工况的涡轮钻具研究；带减速器的涡轮钻具成为国内涡轮钻具发展的主流，但行星齿轮减速器基本依靠进口；涡轮钻具的关键部件与薄弱部件，如长寿命独立支承节的出现、独立悬挂涡轮节的发明、可调节型同步减速器的出现，使涡轮钻具的整体性能得到了极大的提高；国内涡轮钻具整机寿命可达120～200h，而定、转子的寿命可达600～1000h，无任何橡胶件，理论上具有适应200℃井下环境温度的工作能力。

涡轮钻具的特点是高转速低转矩，而与涡轮钻具配合的钻头类型多样，适应于不同的地层，具有不同的工作转速与转矩要求，如何根据钻头高效破岩的需要，克服涡轮钻具的缺点，提高涡轮钻具的适用性，逐渐成为涡轮钻具发展的热点。钻井工艺发展的需要，对涡轮钻具的设计理念、型式、结构等方面产生了重大的影响。

实践证明，涡轮钻井可以取得较高的机械钻速，高速牙轮钻头配合涡轮钻具钻井的机械钻速通常比转盘钻井提高3～5倍，但作为主要破岩工具的牙轮钻头不能适应涡轮钻具较高转速的要求，钻头轴承的寿命很短，在深井段导致起下钻时间增加、行程钻速降低，从而使钻井成本提高，这限制了涡轮钻井技术的应用。新型金刚石钻头（包括PDC钻头、TSP钻头及新型孕镶金刚石钻头）和新型高速三牙轮钻头等的发展，为涡轮钻井技术展示了发展前景。

目前涡轮钻具配合金刚石钻头钻井技术主要朝着三个匹配方向发展，分别是高速涡轮钻具配合表镶金刚石钻头、中高转速涡轮钻具配合PDC钻头和高速涡轮钻具配合新型孕镶金刚石钻头。

各类新型涡轮钻具满足了不同钻头类型、钻井地层和钻井技术条件对涡轮钻具特性和结构的要求。涡轮钻具的使用寿命特别是轴承的使用寿命有了大幅度提高，达到200～300h，最高连续使用时超过350h。涡轮钻具在其结构及性能方面的改进，提高了钻具定向轨迹控制能力及钻具功能的多样性，在常规直井、水平井、定向井、丛式井及欠平衡等钻井技术领域的应用日趋广泛。

⑼ 液动锤国内外研究现状

液动冲击回转钻探是对现有回转钻探的重大改革，是继现代金刚石钻探之后的钻探新方法。它较好地利用了坚硬岩石脆性大而抗剪强度较低不耐冲击力的弱点，是解决坚硬岩层和某些复杂岩层钻探效率低钻孔质量差的有效钻探技术。

利用回转钻探时泥浆泵冲孔和冷却钻头剩余的液能驱动液动锤而实现液动冲击回转钻探的设想始于1887年，德国沃·布什曼发明的这种钻探法曾在英国获得专利，但直到20世纪60年代，此技术在美国和原苏联及东欧一些国家均尚处于实验阶段，有一些产品初步使用。海湾石油公司和壳牌石油公司对此进行过研究，其目的主要是应用于石油钻井及排除卡钻等，直径较大，冲锤质量有达300kg者，且冲击频率较低。美国潘美石油公司（Pan American Petroleum Co）曾研制过两种尺寸的液动潜孔锤并作过一些试验，主要计划将其运用于石油天然气钻探，其代表为正作用的巴辛格尔液动锤（液动锤的外径为178mm和279mm），上述液动锤均由于无法适应上述钻井领域泥浆环境而停止研究；原苏联钻井技术研究所曾研制BBO 5A反作用型液动锤并用直径145mm的钻头在石油钻井中钻进到2200m，但结构中的弹簧易损坏需改进。在地质矿产钻探方面国外研究最有成效的是苏联，从1900～1905年间即开展对液动冲击回转钻进技术的研究，但直到1970年才开始逐步在生产实践中得到应用，其间历经约70年。发展较成熟的液动锤型号为Г-7和Г-9型，直径分别为59mm和76mm，20世纪80年代初还研制成两种直径分别为59mm和76mm的绳索取心式液动锤，均为正作用式，由于在适应泥浆环境和寿命方面没有实现突破而在21世纪初就停止了研究与使用；匈牙利在20世纪60年代研制了直径从48mm到160mm的5种双作用液动潜孔锤，其特点是组装在一专用拖车上并配套有相应的泵、除砂器、取心工具、钻头和事故处理工具等，以便能够灵活运输，在施工矿区或工地为好几台钻机服务。当某台钻进遇到坚硬地层需要进行冲击回转钻时，可以及时运来全套的附属机具进行施工，而后又可以灵活地运往其他机台的孔段服务。匈牙利的这种液动钻探设备不但在地质矿山钻探中使用，其较大口径的液动潜孔锤也用在水井钻和工程施工钻探。和原苏联一样，由于存在的泥浆适应性和寿命问题而停止；日本利根公司曾在20世纪研制了一种 WH-120N双作用液动锤，是一种采用筒状滑阀的双作用的液动锤，其最大特点是采用气液混合作为工作介质，外径120mm，长度883～1138mm，质量65kg，泵量350～600L/min，由于滑阀对冲洗液要求极高，否则极易卡塞而停止工作，此液动锤仅做过一些室内试验后就停止了研发。瑞典的铁矿生产商LKAB集团成员之一的 G-DrillAB分公司和南澳大利亚的SDS公司也于20世纪90年代研发过名叫 Wassara的高泵压液动锤，计划主要用于矿山勘探。其工作原理是利用压力水控制异径筒状阀的上下位置，从而改变水流作用于活塞的通道，是活塞做上下往复运动。此液动锤工作压力可达18MPa，曾钻进105～120mm孔径，孔深达40m，据介绍时效高，但对冲洗液要求极高，清水要经过100μm过滤器过滤，因此用到生产中会由于泥浆阻卡和零件寿命问题而难以推广。同时SDS公司还与PDVSA（委内瑞拉国家石油）公司合作，在PCD-2井的4333.03～4353.15m井段对液动锤进行试验。并在2002年DOE（英国环境事务部）对其SDS系列和Novtek的N系列液动锤进行性能测试，此后这两种液动锤都没有新的研究进展面世。

德国克劳斯塔尔大学的复合式（阀为正作用、冲锤双作用）的液动锤，虽然在室内经过了大量的试验研究，取得了一定的成果，但是未曾将其成功应用于实践。总的来说，国外对液动锤的研究较多且广，但其工业化的应用还未能实现。

通过上述大致介绍，液动潜孔锤技术的研究，在20世纪的国际范围处于多家参与、共同发展的情况，但基本由于无法有效解决泥浆的适应性和运动密封副寿命低的原因而在上世纪末停止（表2.1）。

表2.1 国外部分液动潜孔锤统计表

我国从1958年起开始研究，首先是在北京周口店勘探技术研究所试验站建立专门试验台，1963年在广泛收集资料的基础上编辑了《冲击回转钻探专辑》介绍国外有关文献发到许多有地质勘探任务的单位，为后来的发展奠定了基础。在1965年原地质部勘探技术研究所先后设计了7种不同结构型式的液动锤，其中YZ-2型试制6台，于1966年在湖南某多金属矿试用，最大钻孔深度430m，效果好取得初步成功，在行业中引起广泛的注意。辽宁地质矿产局第九地质大队与原长春地质学院等单位从1971年开始研究了一种具有独创性的SC-89和JSC-75型射流式液动潜孔锤，并于1982年获得科学技术奖，这是国内得到实际应用的一种液动潜孔锤。从1975年以后，我国除了地质系统广泛地研制液动潜孔锤外，其他几乎全部有岩心钻探任务的兄弟部门都对此种钻进技术进行了研究，他们在生产实践中几乎都得到了肯定的好评。这种先进的钻进技术正在地质钻探、石油和天然气钻井以及各种工程中被逐步认识并稳定地发展着。其技术核心——液动潜孔锤正逐步形成孔底动力钻具的一个主要分支。

图2.1 我国研制的主要液动锤类型

20世纪70～80年代末，我国的液动锤研究进入鼎盛阶段，地质、冶金、煤炭等部门分别研制出多种型式和规格的液动锤用于小口径取心钻探，其类型涵盖了正作用、双作用和反作用、复合式液动锤，全部型号达到三十种以上（图2.1），部分行业的液动锤见表2.2、2.3、2.4所示。累计钻探进尺超过了数百万米，取得了良好的经济效益。综合统计可提高钻进效率30%～50%以上，同时还可明显提高钻孔质量和岩心采取率、延长回次进尺、降低材料消耗。国内的最大取心钻进应用孔深是YZ-54正作用液动锤在安徽321地质队施工中创造的，其深度达到了1000.66m。液动锤在我国和苏联的地质岩心钻探领域得到了广泛的应用，完成的工作量一度可达百万米，据文献中描述，苏联取心钻进的最大取心应用深度曾经达到2000m。

进入20世纪90年代，国内开发出 ZC-800、YQ-150、YQ-178、YS-219、SYC-178等型号的液动锤，同时还对液动锤的能量利用率和单次冲击功提高方面继续作深入的研究，如研制的样机YZX127液动锤可配套全面钻进的球齿钻头在Ⅶ级以上可钻性的花岗岩中钻进效率达到了3～6m/h；原长春地质学院则对射流式液动锤进行了深入的研究，其主要方法是通过增加冲锤的行程而提高单次冲击功。两家单位研究的重心都向大口径全面钻进的需要发展，并都取得了一定的进步，但是由于我国的地质勘探工作量大幅度下降，液动锤的研究投入有所放缓，这些成果并没有得到很好的应用和进一步的深入提高，其他的多数原进行液动锤研究机构由于市场和资金原因出现了停滞的状况（表2.2）。

表2.2 常用液动潜孔锤主要技术参数

与此同时，液动锤冲击回转钻进技术在石油钻井领域却得到空前重视，但到现在还处于研制阶段。具有代表性的成果如下：

北京石油大学研制的SYZJ液动潜孔锤：双阀双作用液动锤，系与地矿部的河北综合队合作研制，液动锤在2308～2351m（43m）井段，岩层为泥岩及粉砂岩，粉砂岩中提高钻进效率63%，在泥岩中提高钻进效率21%，并减少井眼偏斜，获得较好的钻进效果。

德州石油钻井研究所的YSC178射流式液动锤：在胜利油田曲古3井3643～3761m井段，灰色泥岩，进尺118m，有效时间67h，效率1.76m/h，提高机械效率40%。

射吸式液动锤，川南的桐17井，灰岩，井段2787～2811m，进尺24m，钻时14.68h，机械效率提高40%。另外西安石油学院与宝鸡石油机械厂进行了此类液动锤的研究工作。

国外也从我国引入液动锤进行研究：美国史密斯国际合作公司委托原长春地院合作研制了2套YSC-178型射流式液动锤，于1998年5月在美国史密斯公司本部高压釜内进行了试验。1988年射流式液动锤在原西德克劳斯塔尔工业大学深钻采油研究所（IET）高压釜中模拟钻进试验，在围压40MPa下仍然稳定工作，并经实钻试验效率提高0.6～1倍。但是由于其计划是配套德国KTB钻探计划使用，由于施工计划的变化，其研究工作未能及时跟进，导致入井试验取消，其后也未能继续深入试验研究。

因此，到20世纪末，液动潜孔锤的研究偏重理论研究，在生产应用和产品工业化进展方面没有取得大的突破，尤其是在大直径深井类的石油天然气钻井方面均是一些零星的试验或试用，没有取得工业化应用水平，究其原因，同样是液动潜孔锤的连续工作寿命无法与石油钻井类牙轮钻头井内工作时间匹配，即液动锤的零件寿命还满足不了钻井实际需要。

进入21世纪，液动潜孔锤的研究与应用出现了一个新的发展期。特别是利用中国大陆科学钻探工程——CCSD1井这一展示我国整体钻探水平与实力的平台，将众多钻探技术其中包括液动潜孔锤推到了深部钻探的前沿，接受考验。也使在液动锤的研究上经过多轮改进提高，配合属世界首创的具有中国特色的组合钻探工艺（螺杆马达/液动锤/金刚石取心工艺），效果显著。自2001年8月到2005年1月13日CCSD1井施工YZX127液动锤共计下井505回次，累计进尺3526.3m，井深5118.2m，在可钻性8～9级榴辉岩和片麻岩中，平均钻进效率1.32m，最高钻进效率2.46m，较回转提高近一倍。回次满管率达95%以上。岩心采取率为90%以上，取得了良好的效果，显著地改善钻探施工的经济技术指标，同时表明该液动潜孔锤对愈来愈深孔的适应性。这也是液动潜孔锤取心钻进且取得显著效果的最新世界纪录。该技术现已成为我国大陆科学钻探工程的首要特色钻井技术，在国际交流过程中得到高度的评价，引起了较大的反响。

同时根据YZX127液动锤的成功经验，勘探技术研究所进行了YZX系列高效液动锤的研发，并形成系列产品，见表2.3。与传统液动锤比较，该高效系列液动锤结构简单，密封副由4道减少到2道，有效地降低运动件的阻卡几率。结构调整参数由5个减少到3个，取消了原有液动锤固定式节流环，减少击砧时的水垫作用，使液动锤在相同输入能量时输出的冲击能量提高了25%～50%。同时该系列液动锤具有工作稳定操作简便、即使由于特殊原因不工作时也不会像传统液动锤迅速截断水路造成烧钻事故，而能保证现场采取常规回转方法钻完本回次或完成牙轮钻头井内寿命，这一优势极大地改善了现场安全使用液动锤的可靠性，有显著的实用意义。

通过科学合理的液动锤分流设计，使液动锤具有可调式、多孔分流结构，较好地解决液动锤工作泵量与钻井现场所用泵量不匹配（相差50%）的矛盾，在一定程度上缓解了此问题。通过三种下活塞固结方式的试验，很好地解决了作为液动锤重要的易损部件——下活塞的现场更换，极大地方便了生产现场使用并节约成本。

表2.3 YZX系列液动潜孔锤结构性能参数

根据国内钻探市场的变化，为了满足国家新一轮地质大调查对小口径绳索取心大规模应用的需要，勘探技术研究所在高效系列液动锤研发成功的基础上，将钻进效率较高的液动锤钻探技术和绳索取心技术相结合，及时研制出了新一代SYZX系列绳索取心液动锤（表2.4）。

表2.4 SYZX绳索取心式液动锤钻具主要性能参数

该型液动锤取得了良好的钻探效果：时效一般提高30%至数倍以上，回次进尺增加25%以上，成本降低15%以上。克服了早期所研究的液动锤结构比较复杂，易损件较多，工作可靠性较差等缺陷，使得该系列的绳索取心液动锤在适应性、工作稳定性、易损件寿命等诸多方面具有明显的优势。

总的来说，取得较大进步的液动锤技术可以较好地适应以取心钻进方式的钻进条件，分析其原因，主要还是取心钻探冲洗液质量较好保证以及取心钻进连续工作时间较短（一般10h以内）。另外取心提钻给地面检修液动锤提供了机会与时间。

⑽ 世界三次大的石油技术革命是什么

世界三次大的石油技术革命是指近代石油史上某个时期中，科学技术发生了根本性变革，使科学技术整体水平、面貌有别于前个时期。技术革命是指由重大的技术发明或改进而引起技术全局性的变革，也所谓改造世界的方式发生了根本变化。一般认为,近代发生过三次石油技术革命。
第一次石油技术革命时期是20世纪20—30年代。在此之前，石油工业处于近代工业的初始阶段。从此时开始进入了大发展时期。石油地质研究最显著的变化是由地面地质转入地下地质，由仅仅根据油气苗、山沟河谷的露头来确定井位，发展到在背斜构造理论指导下找油气，由所谓“前地质时期”进入背斜理论时期。由于取心技术、测井仪器和岩样分析手段的改进，使地质家认识地下的能力极大提高。同时石油钻井则由初期的“概念孕育时期”进入“发展时期”。这时由于内燃机的发明，出现了大功率的钻机，有了新型牙轮钻头，有了化学处理剂用来改进钻井液和固井水泥性能，提高了钻井、完井的质量。油田开采方面，由初期的密集钻井、盲目滥采，开始懂得地下油藏是个统一的水动力系统，并不是井打得越多越好。这时提出了最大有效产量（MER）概念，作为衡量生产好坏的指标。采油工艺也得到发展，无杆井下泵开始应用，酸化等改造油层技术有了发展。
第二次石油技术革命时期是在第二次世界大战以后，特别是20世纪60—70年代。这个时期是所谓“石油文明”由美国迅速扩展到其他主要工业国的时期，也是后者完成能源结构以煤为主转移到以石油为主的时期。日本在20世纪60年代初，率先以石油替代煤为主要能源，大量利用了当时世界市场上廉价的石油，成为日本经济高速发展的一个重要因素。其后，当时的联邦德国、苏联和法国等先后完成了类似的能源转移。这个时期世界石油年产量由5亿吨连续翻番到10亿吨、20亿吨。这个时期也是石油储量发现的黄金时期。据统计，在这阶段，每年新发现的储量约有230亿桶，世界主要石油产地也是在这一时期发现的。例如世界11个储量在10亿吨以上的大油田中，有10个是在这一时期发现的；世界石油储量l0亿桶以上的油田中，有48个是在这一时期发现的。
第三次石油技术革命时期发生在20世纪80年代至今。这次技术革命以信息网络技术作为主要特征，并与生物工程、新材料应用等高新技术紧密结合，使石油科技的新概念、新理论、新工艺、新方法层出不穷。如油气系统、盆地模拟、油藏表征、水平井及各种分支井、高分辨率地震、四维地震、处理解释一体化、三维可视化、虚拟现实、层析成像、核磁共振测井、成像测井、油气混相输送、井下油水分离、油气生产智能化、远程生产、仪表化油田、数字油田、深海（水）作业等。