牙轮钻头
牙轮钻头的破岩机理
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牙轮钻头的破岩机理嘿,朋友们!今天咱来聊聊牙轮钻头的破岩机理,这可是个很厉害又有点神秘的事儿呢!你可以把牙轮钻头想象成一个勇敢的地下探险家,它的任务就是在坚硬的岩石世界里开辟出一条道路。
那它是怎么做到的呢?首先啊,牙轮钻头有个很厉害的“咬”岩石的本事。
就像我们咬苹果一样,不过它咬的可是超级硬的岩石哦!它的牙轮上有一些凸起的牙齿,这些牙齿可不是一般的牙齿,它们坚硬无比,而且形状设计得很巧妙。
当牙轮钻头开始工作的时候,这些牙齿就会狠狠地压在岩石上,就像大力士在用力推一块大石头。
通过这种强大的压力,牙齿就能在岩石表面上制造出一些小坑洼,这就为后面的破岩工作打下了基础。
你看,这就像是在石头上先挖了几个小坑,让石头有点“松动”的感觉。
然后呢,牙轮钻头还有一个绝招,就是它会转起来。
它一边压在岩石上,一边快速地旋转,就像一个旋转的舞者在舞台上尽情地舞动。
这个旋转可不得了,它能让牙齿在岩石表面不断地划过,把刚才那些小坑洼慢慢地扩大、加深。
想象一下,你用铅笔在纸上不停地画圈,是不是会把纸给划破呀?牙轮钻头的旋转就有点类似这个道理,通过不断地摩擦和切削,岩石就会逐渐被它“打败”,出现一道道裂缝。
这些裂缝会越来越大,最后岩石就会被分成小块,成功地被破碎啦!还有哦,牙轮钻头在破岩的过程中,还会有一种“震动”的效果。
就好像它在给岩石做按摩一样,不过这个按摩可有点粗暴啦!这种震动能够让岩石内部的结构变得更加松散,就像把一堆紧紧靠在一起的积木给晃松了。
这样一来,岩石就更容易被破碎了。
你可以想象一下,一个搭得很结实的积木塔,你轻轻晃一晃它,是不是有些积木就会开始松动了呢?牙轮钻头就是通过这种震动,让岩石从内部开始“瓦解”。
我曾经参观过一个矿山,看到那些巨大的机器在工作,其中就有牙轮钻头在努力地破碎岩石。
看着它那快速旋转的样子,真的感觉很神奇。
工人们告诉我,牙轮钻头的好坏直接关系到采矿的效率和成本呢。
如果它能很好地破碎岩石,就能更快地挖出矿石,为企业带来更多的效益。
牙轮钻头结构范文
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牙轮钻头结构范文牙轮钻头是一种常用的钻具,主要用于石油、天然气、地热等勘探和开发过程中的钻井作业。
它由钻头头部和钻杆连接部分组成,具有一定的结构特点。
牙轮钻头的头部通常是由钢质齿轮和刀具组成。
钢质齿轮是牙轮钻头的核心部件,它通过与岩石、土层等工作层面接触,起到钻孔的作用。
齿轮上通常会安装有硬质合金齿片,以提高钻头的穿刺能力和耐磨性。
齿片一般采用钻石、金刚石或其他超硬材料制成,能够在高负荷和高温环境下保持较好的工作性能。
钻头的连接部分通常由联轴器、承载器和定位销等构件组成。
联轴器用于连接钻头和钻杆,通过传递转矩和承载钻杆的重力,使钻头能够旋转并不断下钻。
承载器是钻头连接部分中的一种重要组件,它能够承受来自地层和钻头旋转时产生的巨大压力和冲击力,保证钻头的正常工作。
定位销用于固定联轴器和承载器的相对位置,以便钻头能够准确地沿着预定的方向前进。
为了提高钻头的工作效率和寿命,牙轮钻头通常还会配备润滑系统和冷却系统。
润滑系统能够在工作过程中给钻头的关键部位提供充分的润滑,并带走摩擦产生的热量,减少齿轮和刀具的磨损。
冷却系统主要通过喷水、喷液等方式,将钻头及时冷却,降低工作温度,以保证钻头的正常运行。
此外,牙轮钻头还具有防失稳和反卡功能。
防失稳是指钻头在工作过程中,通过合理的结构设计和工作参数控制,使钻头能够保持稳定的下钻过程,避免失稳和偏斜现象的发生。
反卡功能则是通过设计合理的凹槽数量和位置,在遇到障碍物或工作层面发生卡钻情况时,能够实现钻头的自动反转,以解除卡钻状态。
总之,牙轮钻头的结构是经过精心设计和优化的,以适应不同的地质环境和钻井作业要求。
通过合理的结构设计和配备相应的功能部件,牙轮钻头能够有效地提高钻井作业的效率和质量,为油气开发和勘探提供有力的技术支持。
牙轮钻头工作原理
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牙轮钻头工作原理
牙轮钻头是一种常用的钻孔工具,其工作原理基于以下几个关键部件的作用:
1. 牙轮:牙轮是牙轮钻头的核心部件,由多个齿轮组成,通过连接杆连接起来。
在工作过程中,牙轮会旋转并负责带动整个钻头的转动。
2. 钻头刀具:钻头刀具是与工件接触的部件,通常由硬质合金或高速钢制成。
它位于钻头的前端,负责切削工件,形成孔洞。
3.冷却液:冷却液是在钻孔过程中降低温度和冲走切屑的关键。
它通过钻头上的冷却液孔流入切削区域,并在使用后通过钻头尾部的冷却液孔排出。
工作原理:
1. 准备工作:在使用牙轮钻头之前,需选择合适尺寸的钻头,并将其安装在钻床或其他钻孔设备上。
2. 切削操作:当牙轮钻头启动时,牙轮会开始旋转。
与此同时,钻头刀具也开始旋转,并与工件表面接触。
在转动过程中,钻头刀具会在工件上形成一个圆形切削轨迹,逐渐深入工件。
3. 冷却润滑:在切削过程中,冷却液从冷却液孔流入钻头,通过切削区域冷却刀具和工件,同时冲走切屑。
这有助于防止刀具过热和提高切削质量。
4. 进给操作:工作人员可以适时调整工件和钻头之间的距离,控制钻孔的进给速度和深度。
5. 孔洞完工:当钻头刀具切削到所需深度时,工件上就会形成一个完整的孔洞。
此时,可以停止钻头的旋转,并撤回钻孔设备,取出工件。
牙轮钻头通过以上步骤实现了对工件的钻孔加工,具有高效、精确的特点。
牙轮钻头破岩原理
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牙轮钻头破岩原理牙轮钻头是一种常用于石油钻探和岩石工程中的钻井工具,它的破岩原理是通过旋转和冲击来实现的。
在钻井过程中,牙轮钻头可以有效地破碎和清除岩石,从而实现钻井的顺利进行。
下面我们将详细介绍牙轮钻头的破岩原理。
首先,牙轮钻头的破岩原理主要依靠旋转作用。
当钻机启动时,牙轮钻头会开始旋转,通过其锋利的牙齿和高速旋转的力量,可以将岩石表面破碎并切割。
这种旋转作用可以有效地提高钻头的钻进速度,从而加快钻井的进度。
其次,牙轮钻头的破岩原理还依赖于冲击作用。
在钻井过程中,钻头不仅需要旋转,还需要不断地向下施加冲击力,以便将岩石打碎。
这种冲击作用可以有效地增加钻头对岩石的穿透力,从而更快地完成钻井作业。
此外,牙轮钻头的设计也对其破岩原理起着重要作用。
优秀的牙轮钻头设计可以使其牙齿更加锋利,旋转更加稳定,冲击更加均匀,从而提高其破岩效率。
同时,合理的牙轮钻头结构也能够减少钻井过程中的磨损和损坏,延长其使用寿命。
总的来说,牙轮钻头的破岩原理是通过旋转和冲击相结合来实现的。
旋转可以破碎和切割岩石表面,而冲击则增加了钻头的穿透力,使钻井作业更加高效。
合理的设计和结构也对牙轮钻头的破岩效果起着至关重要的作用。
在实际应用中,牙轮钻头的破岩原理需要根据具体的钻井工况和岩石性质进行调整和优化。
只有充分理解和掌握了牙轮钻头的破岩原理,才能更好地利用这一钻井工具,提高钻井效率,确保钻井作业的顺利进行。
综上所述,牙轮钻头的破岩原理是通过旋转和冲击相结合来实现的,合理的设计和结构对其破岩效果起着重要作用。
了解并掌握牙轮钻头的破岩原理对于钻井工程具有重要意义,可以帮助工程师更好地选择和使用钻井工具,提高钻井效率,保障工程顺利进行。
牙轮钻头破岩原理
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牙轮钻头破岩原理
牙轮钻头是一种常用的岩石钻探工具,它通过旋转和冲击来破
碎岩石,实现岩石的钻孔作业。
牙轮钻头的破岩原理是基于其特殊
的结构和工作方式,下面我们来详细介绍一下牙轮钻头的破岩原理。
首先,牙轮钻头的结构包括钻头体、切削结构和牙轮。
钻头体
是整个钻头的主体部分,通常由合金钢制成,具有足够的硬度和耐
磨性。
切削结构是钻头上的切削刃,通常呈锥形或圆锥形,用于切
削岩石。
牙轮是钻头上的齿状结构,可以增加钻头与岩石之间的摩
擦力,提高钻进效率。
其次,牙轮钻头的工作方式是通过旋转和冲击来破碎岩石。
当
钻头旋转时,切削结构不断切削岩石,同时牙轮产生的冲击力也在
不断作用于岩石表面。
这种旋转和冲击的组合作用,可以有效地破
碎岩石,使得钻头能够顺利地钻进岩层。
最后,牙轮钻头的破岩原理可以总结为旋转切削和冲击破碎的
综合作用。
旋转切削主要是通过切削结构对岩石进行切削,而冲击
破碎则是通过牙轮产生的冲击力对岩石进行破碎。
这两种作用相互
配合,使得牙轮钻头能够高效地完成岩石钻探作业。
综上所述,牙轮钻头的破岩原理是基于旋转切削和冲击破碎的综合作用,通过钻头结构和工作方式的设计,实现对岩石的高效钻探。
牙轮钻头在矿山、隧道、地下工程等领域有着广泛的应用,对于岩石钻探作业具有重要的意义。
牙轮钻头 工作原理
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牙轮钻头工作原理
牙轮钻头是一种用于岩土工程和石油钻探等领域的钻具。
它通过牙轮的旋转和钻杆的下压力来实现岩石或地层的钻进。
以下是牙轮钻头的工作原理的简要描述:
1. 结构:牙轮钻头通常由钻头头部、钻杆连接部和牙轮装置组成。
钻头头部有一系列的牙轮,每个牙轮上都装有硬质合金或切削齿。
钻杆连接部连接钻头和钻杆,传递旋转力和下压力。
2. 旋转:钻机通过驱动钻杆的旋转运动,传递旋转力到牙轮钻头。
当钻杆旋转时,牙轮也开始旋转。
3. 下压力:钻机通过钻杆向下施加一定的压力,将牙轮钻头推向地层。
这个下压力帮助牙轮钻头克服岩石或地层的阻力,进而实现钻进。
4. 切削作用:牙轮上的硬质合金或切削齿与地层接触,施加切削力进行钻进。
随着牙轮的旋转,切削齿会破碎、削除地层,并将岩屑或钻屑带到钻孔的底部。
5. 冷却和冲洗:在钻进过程中,牙轮钻头需要冷却和冲洗,以防止过热和清除岩屑。
通常,水或泥浆会通过钻杆流入钻头,冷却切削齿并将岩屑从钻孔中排出。
6. 进给速度和旋转速度:钻机操作人员根据不同的地层条件和钻孔要求,调整钻机的进给速度和旋转速度。
合理的进给速度和旋转速度能够提高钻进效率和钻孔质量。
通过以上工作原理,牙轮钻头能够在各种岩石和地层条件下进行高效的钻进操作,广泛应用于勘探、建筑、挖掘和石油钻探等领域。
牙轮钻头简介
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牙轮钻头的选择方法
地层适应性
选择适合特定地层的牙轮 钻头,如软地层、硬地层 、研磨性地层等。
Hale Waihona Puke 尺寸与规格根据钻井设备的尺寸和规 格选择合适的牙轮钻头, 以确保与钻杆、马达等设 备的配合。
耐磨性与寿命
考虑牙轮钻头的耐磨性和 寿命,选择具有较长使用 寿命和较低维护成本的牙 轮钻头。
牙轮钻头的使用方法
安装与调试
牙轮钻头的结构
牙轮钻头的结构可以分为三大部分: 上部、中部和下部。
上部主要包含轴承座和轴承,中部是 牙轮和钻头体,下部则是喷嘴和密封 件等。
牙轮钻头的分类
根据牙轮数目,牙轮 钻头可分为单牙轮钻 头和多牙轮钻头;
根据结构特点,可分 为常规牙轮钻头和新 型牙轮钻头。
根据使用条件,可分 为软地层牙轮钻头和 硬地层牙轮钻头;
根据不同的牙轮钻头类型和规格,进行正确的安 装和调试,确保与钻杆的配合良好。
使用条件
确保牙轮钻头在使用过程中保持适当的转速和压 力,避免过度磨损和破裂。
维护与保养
定期检查牙轮钻头的磨损情况,及时更换磨损严 重的牙轮,保持钻头的良好状态。
牙轮钻头的发展趋势与研究方
05
向
牙轮钻头的发展趋势
01
高效化
牙轮钻头的工作原理
02
牙轮钻头的工作过程
01
旋转运动
牙轮钻头在旋转过程中,每个牙轮都会围绕钻头轴线旋 转,同时也会绕自身的轴线旋转。这种旋转运动使得牙 轮能够有效地破碎岩石。
02
轴向压力
在钻进过程中,牙轮钻头会受到轴向压力,帮助破碎岩 石。这种压力可以由液压系统或机械系统提供。
03
剪切力
牙轮钻头在旋转过程中,相邻牙轮之间会产生剪切力, 这种剪切力能够使岩石破裂。
pdc钻头与牙轮钻头的区别
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pdc钻头与牙轮钻头的区别随着石油勘探和采油技术的不断发展,钻井技术也在不断创新与改进。
在钻井作业中,钻头是最为重要的工具之一。
在众多钻头中,PDC钻头和牙轮钻头是常见的两种类型。
它们在结构、用途等方面存在着一些区别。
本文将以PDC钻头与牙轮钻头的区别为主题,进行论述。
一、结构差异1. PDC钻头PDC钻头,即聚晶体脱碳钻头,具有聚晶脱碳片作为切削牙的特点。
其切削牙片由多个聚晶脱碳片组成,聚晶脱碳片表面覆盖有金属钎料。
这些片状的切削牙片均匀分布在钻头的切削部分上。
2. 牙轮钻头牙轮钻头是由多个牙齿环绕钻头的周边构成,每个牙齿由硬质合金制成。
牙轮钻头的结构类似于传统的手动牙轮,因此得名牙轮钻头。
二、切削原理1. PDC钻头PDC钻头的切削原理是采用多个聚晶脱碳片进行边界切削,并由金属钎料支撑和固定切削牙片。
PDC钻头的结构使得其在钻井作业中具有较高的钻进效率和切削质量。
2. 牙轮钻头牙轮钻头的切削原理是通过牙轮上的牙齿进行旋转切削,类似于手动牙轮的工作原理。
牙轮钻头的切削效果主要取决于牙齿的质量和设计。
三、用途差异1. PDC钻头PDC钻头适用于各种地质环境下的岩石层钻进作业,尤其是对于硬质岩石和砾石层具有良好的适应性。
在水平井钻进和定向井钻进中,广泛采用PDC钻头。
2. 牙轮钻头牙轮钻头主要适用于软质地层的钻进作业,对于较硬的地层适应性较少。
它通常被应用在一些非常规井眼或具有特定地质特征的油气井中。
四、性能对比1. 切削能力PDC钻头由多个切削牙片组成,每个牙片都有较高的切削效率和耐磨性。
它能够在不同岩石层中实现快速和高效的钻进,提高钻井作业效率。
牙轮钻头适用于较软的地层,其切削能力相对较弱。
在遇到较硬的地层时,牙轮钻头容易受到损坏,需要频繁更换。
2. 钻头寿命由于PDC钻头切削牙片覆盖有金属钎料,具有较高的耐磨性和抗磨损能力,因此其寿命相对较长。
牙轮钻头的寿命相对较短,因为牙齿容易受到地层中颗粒物的磨损和损坏。
牙轮钻头用途
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牙轮钻头用途嘿,朋友们!今天咱来聊聊牙轮钻头这个厉害的家伙!你可别小瞧它,这玩意儿在好多地方那可都是大功臣呢!你想想看,就好比我们要在坚硬的土地上挖个大洞,要是光靠我们自己用小锄头一点点挖,那得挖到啥时候呀!可牙轮钻头就不一样啦,它就像个超级大力士,“噗噗噗”几下就能把坚硬的岩石啥的给搞定。
比如说在采矿的时候吧,那地底下的矿石可不好弄出来呀,到处都是坚硬的石头。
这时候牙轮钻头就闪亮登场啦!它高速旋转着,带着强大的力量,一下就钻进了石头里,就像一只勇往直前的小老虎,把那些矿石一点点给弄出来。
再说说挖石油吧,那可是深埋在地底下的宝贝呀。
没有牙轮钻头,我们怎么能顺利地把石油给弄出来呢?它就像一把神奇的钥匙,能打开那通往石油宝藏的大门。
而且呀,牙轮钻头还特别耐用呢!它可不是那种用几次就不行了的娇气玩意儿。
它能经受住各种恶劣环境的考验,不管是高温还是低温,不管是潮湿还是干燥,它都能稳稳地工作着,你说厉害不厉害?你说要是没有牙轮钻头,我们的生活得失去多少便利呀!那些高楼大厦怎么建起来呀?那些宝贵的资源怎么能被开采出来呢?它就像我们生活中的一个默默奉献的英雄,虽然我们可能平时不太会注意到它,但它却一直在那里发挥着巨大的作用。
牙轮钻头还特别灵活多变呢!它有不同的型号和规格,可以根据不同的需求来选择。
就像我们穿衣服一样,不同的场合要穿不同的衣服,牙轮钻头也是这样,不同的工作环境就得用不同的它。
你看,在建筑工地上,它可能要用那种特别粗壮有力的型号,才能对付那些厚厚的混凝土;而在一些比较精细的工作中呢,又得用那种小巧灵活的牙轮钻头啦。
哎呀呀,牙轮钻头可真是个了不起的东西呀!它让我们的生活变得更加丰富多彩,让我们能够享受到各种资源带来的便利。
难道我们不应该好好珍惜它、好好利用它吗?反正我是觉得呀,牙轮钻头就是我们生活中的一个好伙伴,一个不可或缺的存在!它默默地工作着,为我们的生活创造着美好,我们可得好好感谢它呢!你们说是不是呀?。
牙轮钻头工作原理
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牙轮钻头工作原理
牙轮钻头是一种常用的钻孔工具,通过其特殊的工作原理来完成钻孔任务。
牙轮钻头主要由刃齿、牙轮和牙轮导向机构组成。
在钻孔过程中,刃齿是牙轮钻头的主要工作部分。
刃齿通过将钻头与钻孔面接触并施加压力,以便切削和清除孔内的材料。
牙轮是驱动刃齿旋转的部件,通常使用钻机或钻床等设备的主轴来提供动力。
当牙轮旋转时,牙轮导向机构可以控制钻头的运动,确保钻孔的准确性和稳定性。
这种导向机构通常由轴承和滑轨构成,可以使牙轮钻头在钻孔过程中保持平稳运动。
在钻孔过程中,刃齿的设计和材料选择对于钻孔的效果至关重要。
一般来说,刃齿通常采用硬质合金或高速钢等材料制成,以提供足够的硬度和耐磨性。
此外,刃齿的几何形状也会根据不同的钻孔任务进行调整,以确保更好的切削效果和排屑能力。
牙轮钻头的工作原理可以总结为通过牙轮的旋转和刃齿的切削,将钻头与工件接触并逐渐形成钻孔。
牙轮的导向机构可以控制钻头的运动,确保钻孔的准确性和稳定性。
不同的刃齿设计和材料选择可以适应不同的钻孔需求。
总而言之,牙轮钻头是一种高效、精准的钻孔工具,广泛应用于工业生产和加工领域。
牙轮钻头
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牙轮钻头
一、用途:
在修井作业中,牙轮钻头主要用于钻水泥塞、堵塞井筒的砂桥和各种矿物结晶的工具。
常用的牙轮钻头主要有三牙轮钻头和单牙轮钻头。
二、操作方法及注意事项:
1、用钻头规测量钻头尺寸并配好连接接头。
2、下井前地面检查牙轮转动是否灵活,有无较大的松旷。
3、下至井底前2-3m开泵循环洗井,待运转平稳后再缓慢下放,冲净井内沉砂。
4、根据钻压,选择适当的转速钻塞。
5、钻进中不能停止循环,尤其长时间夜间施工时,更应该严格注意井口返出的的洗井液。
6、若钻进中途泥浆泵或水泥车出现故障停泵时,应立即将钻具提升至原水泥塞面以上,以防止沉砂卡钻。
7、钻头水眼较小时,应防止下钻过程中沉砂堵死水眼。
三、施工过程中的常见问题及处理方法:。
牙轮钻头工作原理
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牙轮钻头工作原理
牙轮钻头的工作原理:牙轮钻头的作用是将钻杆输送过来的钻井液,通过牙轮钻头的旋转和推进,使钻柱变成切向运动,并与钻头上的切割齿和扩孔齿共同切削井壁。
牙轮钻头在钻进时,钻井液被不断地加速,而钻压是由钻头上的扩孔齿和切割齿共同作用产生。
同时,牙轮钻头也将井底的岩石切削下来。
牙轮钻头上的切割齿和扩孔齿是用硬质合金制成的,其外形如图1所示。
牙轮钻头在钻进时,随钻杆一起旋转。
由于牙轮钻头上的切割齿和扩孔齿把井底岩石切碎成细小的颗粒,然后通过钻头上的扩孔齿和扩孔齿把这些小颗粒送入井底,当这些小颗粒被岩层所包容时,就产生了一个新的循环过程。
因此,在相同井深和钻速下,牙轮钻头所钻出的井眼面积要比牙轮钻具所钻出的井眼面积大。
—— 1 —1 —。
牙轮钻头
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三、牙轮钻头的分类
第二位字码为岩性级别代号,用 数字1-4分别表示第一位数码表示 的钻头所适用的地层中在依次从 软到硬分四个级别。 第三位字码为钻头结构特征代号, 用数字1-9表示,其中1-7表示钻头 轴承及保径特征,8,9留待未来。 第四位字码为钻头附加的结构特 征号,用与前面三种无法表达的 特征。 A一空气冷却 C一中心喷嘴 D一定向钻井 E一加长喷嘴 1 2 3 4 5 7 8 非密封滚动轴承 空气清洗冷却,滚动轴承 滚动轴承,保径。 滚动密封轴承 滚动密封轴承,保径 滑动密封轴承 滑动密封轴承,保径
切削齿的磨损评析 0为新齿,无断齿,无磨损,依次逐渐递增,8为全部磨损,掉 齿,断完。0-8数字呈线性描述切削齿的磨损状况; 磨损特征:如BC-牙轮破裂; 位置:N-顶部齿圈 M -中间齿圈 G -规径齿圈 A -全部齿圈 ; 轴承密封:不密封的轴承(0-8)和轴承密封 E –密封有效 F-密封失效 N-不能顶级 X-金刚石钻头(无轴承); 规径:(以1in的分数值表示)I-规径无磨损 每1/16in为一个标准; 其他磨损参照磨损特征 起钻原因 如BHA-更换钻具组合;
G一附加保径/钻头 体保护 J一喷嘴偏射 R一加强焊缝 S一标准铣齿
X一楔形镶齿 R一圆锥形镶齿 Z一其他形状镶齿
四、牙轮钻头的合理使用 牙轮钻头的合理使用
(1)牙轮钻头的选型和使用原则 ) 地层的软硬程度和研磨性; ① 地层的软硬程度和研磨性; 钻进井段的深浅; ② 钻进井段的深浅; 易斜地层; ③ 易斜地层; ④ 软硬交错地层 ; (2)使用前的入井检查内容 ) 钻头型号、直径应符合要求; ① 钻头型号、直径应符合要求; 要涂丝扣油)、焊缝应完好; )、焊缝应完好 ② 丝扣(要涂丝扣油)、焊缝应完好; 牙齿齿圈间不能互咬; ③ 牙齿齿圈间不能互咬; 非密封滚动轴承牙轮转动灵活; ④ 非密封滚动轴承牙轮转动灵活; 安喷嘴,喷嘴尺寸应符合水力设计要求; ⑤ 安喷嘴,喷嘴尺寸应符合水力设计要求; 密封轴承牙轮钻头牙轮不能转动,转动则密封失效; ⑥ 密封轴承牙轮钻头牙轮不能转动,转动则密封失效; 镶齿钻头检查固齿质量,有无松动、碎裂现象; ⑦ 镶齿钻头检查固齿质量,有无松动、碎裂现象;
牙轮钻头的正确使用方法

牙轮钻头的正确使用方法牙轮钻头是一种常见的工具,用于对硬物进行钻孔。
正确使用牙轮钻头可以提高工作效率,延长工具寿命,并确保钻孔的质量。
以下是牙轮钻头的正确使用方法,详细介绍了操作步骤和注意事项。
1.选择合适的牙轮钻头牙轮钻头有不同的形状和尺寸,适用于不同的材料和应用场景。
在选择牙轮钻头时,需要考虑工作材料的硬度和要钻孔的直径。
选择合适的牙轮钻头可以提高钻孔的效率和质量。
2.准备工作在开始使用牙轮钻头之前,需要做好一些准备工作。
首先,确保工作区域安全,远离易燃和易爆物品。
其次,检查钻床或手持钻是否在良好工作状态下,钻头夹紧装置是否正常。
3.固定工作材料将要钻孔的工作材料固定在工作台上或使用夹具将其固定。
确保工作材料稳固,不会在钻孔过程中发生移动或摇晃。
4.标记钻孔位置使用标尺、尺子或针尖等工具在工作材料上标记钻孔位置。
确保标记准确且清晰,以便于后续操作。
5.使用冷却润滑剂在钻孔前,使用适当的冷却润滑剂涂抹在钻头和工作材料上。
冷却润滑剂可以降低钻头和工作材料的摩擦,减少热量和摩擦产生的磨损。
6.低速预钻在正式进行钻孔前,可以选择低速进行预钻。
预钻是为了在工作材料上开一个小孔,以便于后续钻孔的准确性和稳定性。
通过预钻,可以确定钻孔位置、提供初始引导和减少材料的震动。
7.逐步增加转速和压力在进行正式钻孔之前,要逐步增加钻头转速和施加的压力。
开始时,将转速调整到较低的档位,然后逐渐增加转速。
同时,以适当的压力推动钻头进行钻孔。
过快增加转速或施加过大的压力都会导致钻头过热和断裂的风险。
8.保持稳定在钻孔过程中,要保持钻头和工作材料之间的稳定。
避免偏离钻孔位置和摇晃钻头,这会降低钻孔的准确性和质量。
9.定期冷却润滑在钻孔过程中,定期应用冷却润滑剂来保持钻头和工作材料的冷却和润滑。
当钻孔过程中产生的热量较大时,可以适当停止钻孔,用喷雾瓶等工具进行冷却。
10.结束钻孔当钻孔完成后,应将钻头从孔口缓慢拔出。
在拔出钻头时,要确保不要用过大的力量,以免造成工作材料损坏或钻头损坏。
pdc钻头与牙轮钻头的区别
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pdc钻头与牙轮钻头的区别在石油勘探和钻井领域,钻头是不可或缺的工具。
PDC钻头和牙轮钻头是常用的两种钻头类型,它们在结构、性能和适应环境等方面有着不同的特点。
本文将从多个角度详细探讨PDC钻头和牙轮钻头的区别。
一、结构和原理的区别PDC钻头:PDC钻头,即聚晶金刚石复合钻头,它的切削牙齿是由高硬度的人造聚晶体-聚晶金刚石制成。
整个钻头由钻体和PDC切削牙齿组成,PDC切削牙齿固定在钻体上。
PDC钻头的主要工作原理是通过切削牙齿对地层进行切削和破碎。
牙轮钻头:牙轮钻头,又称为固体钻头,它的主要特点是由多个齿轮结构组成。
齿轮通过旋转将力传递给钻头,使钻头产生切削作用。
牙轮钻头的切削齿轮通常由高耐磨合金制成,使得钻头能够抵抗地层的强度和磨损。
二、性能和应用的区别1. PDC钻头的性能和应用:- 高效性能:PDC切削牙齿的硬度和强度高,具有出色的切削能力,能够快速破碎地层。
- 适应性广泛:PDC钻头适用于中等到硬地层,如岩石、砂岩和石英岩等。
- 卧井应用:由于PDC钻头切削效率高,因此在大多数卧井(水平和倾斜井)中应用广泛。
2. 牙轮钻头的性能和应用:- 耐磨性能:牙轮钻头的齿轮由高耐磨合金制成,具有良好的耐磨性能,适用于长时间作业。
- 适应性有限:牙轮钻头适用于软到中等硬地层,如泥岩、砂质泥岩和页岩等。
- 垂直井应用:牙轮钻头由于其结构和性能的限制,主要适用于垂直井钻探作业。
三、优缺点的比较1. PDC钻头的优点:- 高效率:PDC钻头具有高切削效率,能够快速完成钻探作业。
- 高度自动化:PDC钻头可与自动化钻井系统配合使用,提高工作效率。
- 适应性广泛:PDC钻头适用于各种地质环境和复杂井型。
缺点:- 对强度较高的地层效果有限。
2. 牙轮钻头的优点:- 耐磨性好:牙轮钻头由于合金齿轮的使用,具有更好的耐磨性能。
- 适用性广泛:牙轮钻头适用于不同硬度的地层,有较广泛的应用范围。
缺点:- 切削效率相对较低。
牙轮钻头详解
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第六章破岩工具及其破岩机理引言石油钻井使用的破岩工具主要有四类:1.牙轮钻头;2.聚晶金刚石钻头;3.单晶金刚石钻头;4.刮刀钻头。
破岩工具不同,其结构、破岩机理不同。
了解和掌握不同破岩工具的结构及其破岩机理,对于破岩工具的选型、结构优化设计、钻井参数的优化及破岩工具应用等都具有重要意义。
第一节牙轮钻头牙轮钻头是石油钻井工程中应用最为广泛的一种钻头。
具有适应地层广,机械钻速高的特点。
牙轮钻头的分类:按牙齿的固定方式分为:镶齿和铣齿(图3.8);按轴承类型分为:滚动轴承和滑动轴承(图3.9);按密封类型分为:橡胶密封和金属密封(图3.10);按牙轮数量分为:单牙轮钻头、双牙轮钻头和三牙轮钻头(图3.11)。
图3.8镶齿和铣齿牙轮钻头滑动轴承结构滚动轴承结构图3.9滚动轴承和滑动轴承牙轮钻头橡胶密封金属密封图3.10橡胶密封和金属密封三牙轮钻头双牙轮钻头单牙轮钻头图3.11 单牙轮钻头、双牙轮钻头和三牙轮钻头一、牙轮钻头结构一、牙轮钻头的结构图3.12 牙轮钻头结构描述牙轮钻头牙爪(巴掌)牙轮钻头结构可分为以下主要部分描述(图3.12):①接头:钻头上部车有丝扣,供与钻柱连接用;②牙爪(也称巴掌):上接壳体,下带牙轮轴(轴颈);③牙轮与牙齿;④轴承系统;⑤储油密封补偿系统;⑥水力结构:喷嘴数量、尺寸形状、空间结构参数。
一)牙轮及牙齿1.牙轮牙轮是用合金钢经过模锻而制成的锥体(如图3.13) ,牙轮锥面或铣出牙齿(铣齿钻头),或镶装硬质合金齿(镶齿钻头),牙轮内部有轴承跑道及台肩,牙轮外锥面具有两种至多种锥度。
单锥牙轮仅由主锥和背锥组成;复锥牙轮由主锥、副锥和背锥组成,有的有两个副锥(图3.14)。
轴承跑道铣齿镶齿位置图3.13 牙轮结构示意牙轮图3.14 牙轮锥面结构形式2.铣齿铣齿牙轮钻头的牙齿是由牙轮毛坯经铣削加工而成的,主要是楔形齿,齿的结构见图3.15,根据齿位置的不同分为保径齿、内排齿和修边齿。
牙轮钻头工作原理
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牙轮钻头工作原理
牙轮钻头是一种常用于岩石、混凝土等硬质材料钻孔的工具,它的工作原理主
要包括钻头结构、钻进过程和钻削原理三个方面。
首先,钻头的结构对其工作原理起着至关重要的作用。
牙轮钻头通常由钻头体、牙轮和钻杆三部分组成。
钻头体是整个钻头的主体部分,其内部有通道用于冲击钻进,外部则有牙轮的安装位置。
牙轮则是钻头的主要工作部件,其上面通常有多颗硬质合金牙齿,这些牙齿可以在钻进过程中对岩石或混凝土进行切削。
钻杆则是将钻头与钻机连接的部分,通过钻杆将旋转动力传递给钻头,使其能够旋转并完成钻进工作。
其次,钻头的钻进过程也是其工作原理的重要组成部分。
当钻头受到旋转动力
的驱动后,牙轮上的牙齿开始对岩石或混凝土进行切削。
同时,钻头体内的通道会不断向孔内喷射冲击液体,以冲击岩屑并将其带出孔外。
这样,钻头就能够顺利地完成钻进过程。
最后,钻削原理也是牙轮钻头工作原理的重要一环。
在钻进过程中,牙轮上的
牙齿通过旋转和切削作用,将岩石或混凝土切削成小颗粒,并随着冲击液体的喷射被带出孔外。
这样,钻头就能够完成对硬质材料的钻孔工作。
综上所述,牙轮钻头的工作原理主要包括钻头结构、钻进过程和钻削原理三个
方面。
通过对这些方面的深入理解,我们可以更好地掌握牙轮钻头的工作原理,从而更加高效地使用它完成钻孔工作。
牙轮钻头工作原理
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牙轮钻头工作原理牙轮钻头是一种常用的岩石钻进工具,通常用于石油钻井、地质勘探和矿山开采等领域。
它的工作原理是利用旋转的牙轮结构来实现对岩石的切削和破碎,从而达到钻孔的目的。
本文将详细介绍牙轮钻头的工作原理及其相关知识。
牙轮钻头的结构牙轮钻头通常由钻头主体、牙轮、切削结构和连接部分组成。
钻头主体是整个钻头的核心部分,负责承受旋转和钻进时的冲击力。
牙轮是牙轮钻头的主要工作部件,它由许多齿轮组成,通过旋转来实现对岩石的切削和破碎。
切削结构包括切削齿和切削面,负责实际的岩石切削工作。
连接部分则用于将牙轮钻头与钻杆或钻台连接起来,传递旋转力和冲击力。
牙轮钻头的工作原理牙轮钻头的工作原理可以简单概括为旋转和冲击。
当钻头主体被连接到钻杆或钻台上后,通过钻机或其他设备施加旋转力,使得整个牙轮钻头开始旋转。
同时,钻机或其他设备也会施加冲击力,使得牙轮钻头不断地对岩石进行切削和破碎。
在旋转的过程中,牙轮上的齿轮会不断地与岩石表面接触,通过摩擦和冲击力进行切削。
切削齿和切削面会将岩石表面的物质削除,并将其破碎成小颗粒。
随着旋转的持续进行,牙轮钻头会不断地向岩石深处钻进,形成一个完整的钻孔。
牙轮钻头的工作特点牙轮钻头具有高效、稳定、适应性强等特点。
其高效性主要体现在切削和破碎过程中,能够快速、有效地完成钻孔工作。
稳定性则表现在钻进过程中,牙轮钻头能够保持相对稳定的旋转和冲击状态,避免因为不稳定而导致的钻孔质量下降。
适应性强则意味着牙轮钻头可以适应不同类型的岩石和工况,具有一定的通用性和灵活性。
总结牙轮钻头是一种常用的岩石钻进工具,其工作原理主要是通过旋转和冲击来实现对岩石的切削和破碎。
牙轮钻头具有高效、稳定、适应性强等特点,适用于石油钻井、地质勘探和矿山开采等领域。
对于使用牙轮钻头进行钻孔作业的人员来说,了解其工作原理和特点,可以更好地掌握其使用技巧,提高钻孔效率和质量。
牙轮钻头生产工艺
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牙轮钻头生产工艺牙轮钻头是一种常用的石油钻井工具,用于岩石的钻井、钻井工程中。
其生产工艺一般包括以下几个步骤:1. 材料准备:选择合适的材料作为牙轮钻头的主要组成部分。
常用的材料有高速钢、硬质合金等。
这些材料具有良好的耐磨性和耐腐蚀性能。
2. 钢锭处理:将选好的材料加热到一定温度,然后进行热处理,使其获得所需的力学性能。
热处理的过程包括淬火、回火等步骤,以增强钻头的强度和硬度。
3. 切割工艺:按照设计要求,使用数控机床和切割工具对钢锭进行剪切和修整。
这样能够使其形成圆形的钻头基体。
4. 牙轮加工:通过数控机床进行细小牙轮的切割和成型。
这个过程中需要保证牙轮的尺寸和间距符合设计要求。
5. 焊接:将切割好的牙轮和钻头基体进行组装,并进行焊接。
焊接工艺一般采用电弧焊接或高频感应焊接。
焊接完毕后,需要进行焊缝的修整和抛光,以保证焊缝的质量。
6. 硬质合金喷涂:将钻头的切削刃部分使用硬质合金进行喷涂。
硬质合金有良好的耐磨性能,能够保护钻头的切削刃不易磨损。
7. 热处理:对整个钻头进行热处理,以提高其硬度和抗磨性能。
热处理一般包括淬火、回火等步骤。
8. 表面处理:对钻头的表面进行喷砂处理,以增强其表面的粗糙度和附着性能。
这样能够提高钻头与岩石的接触面积,提高钻井的效率。
9. 检测与质检:对生产出来的牙轮钻头进行质量检测。
常用的检测方法包括金相显微镜观察、硬度测试、金属lograph等。
10. 包装与出厂:将合格的牙轮钻头进行包装,并做好相应的标志和标识。
然后将其出厂,交付给客户使用。
通过以上工艺步骤的处理,可以保证牙轮钻头的质量和性能,满足钻井工程的需要。
牙轮钻头产品知识
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钻头产品知识一、常用钻头种类1、概述(1) 钻头类型:*按结构及工作原理分类: 刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头*按功能分类: 全面钻进钻头、取芯钻头、扩眼钻头(2) 钻头尺寸系列: 3-3/4 -- 362、钻头的工作指标:钻头进尺:在钻头寿命内,其钻进的井段长度,单位为m;钻头工作寿命:在整个使用过程中,钻头在井下的纯钻进时间(包括划眼——在已钻出的井眼内旋转送钻、修整井壁的过程),单位为h机械钻速:用钻头的进尺除以纯钻进时间,即单位纯钻进时间的钻头进尺,表示钻头破碎岩石的能力和效率,单位为m/h。
钻头的工作指标:单位进尺成本—每米钻井成本二、刮刀钻头1、刮刀钻头的结构:上钻头体、下钻头体、刀翼、水眼两刀翼的称作两刮刀钻头三刀翼的称作三刮刀钻头四刀翼的称作四刮刀钻头刮刀钻头刀翼底部形状a.平底b. 正阶梯c. 反阶梯d. 反锥形2、工作原理:工作时其刀翼在钻压作用下吃入岩石,并在扭矩作用下剪切破碎岩石。
破岩方式:以刮削、挤压和剪切为主要破岩方式适用地层:松软地层3、刮刀钻头的应用:刮刀钻头制造工艺简单、成本低;刮刀钻头适用于软地层,钻速快,每米钻进成本低;刮刀钻头容易磨损成锥形,造成缩径和井斜;刮刀钻头产生剧烈的扭转振动,破坏钻具和设备;刮刀钻头目前逐渐被PDC钻头取代。
三、三牙轮钻头1、三牙轮钻头的分类:钢齿(铣齿)三牙轮钻头,镶齿三牙轮钻头2、三牙轮钻头的工作原理:牙轮钻头在钻压和钻柱旋转的作用下,牙齿压碎并吃入岩石,同时产生一定的滑动而剪切岩石。
当牙轮在井底滚动时,牙轮上的牙齿依次冲击、压入地层,这个作用可以将井底岩石压碎一部分,同时靠牙轮滑动带来的剪切作用削掉牙齿间残留的另一部分岩石,使井底岩石全面破碎,井眼得以延伸。
3、三牙轮钻头在井底的运动钻头公转:牙轮随钻头一起旋转钻头自转:牙轮绕牙轮轴线逆时针方向旋转(1.5倍)钻头的纵振:牙轮在滚动过程,其中心上下波动,使钻头做上下往复运动。
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c.牙齿 牙齿是钻头破岩的主要元件,要求其破 岩效率高和工作寿命长。为此,牙齿既要耐 磨,又要有足够的强度,还要有合理的几何 外形。牙轮钻头的牙齿有铣齿(钢齿)、镶 齿(硬合金齿)两种。
(a)铣齿 铣齿是由牙轮毛胚铣削加工而成的牙齿。 这种钻头叫铣齿钻头。铣齿断面形状主要是楔 形。铣齿的齿形参数主要有齿尖角、齿高、齿 顶削平度(钝度)和外排齿形等。
非自洁式又称重叠式,其特点是各牙轮上 可任意布臵齿圈,不受相邻牙齿的影响,故可 加密齿圈。重叠式牙轮钻头适应于硬及研磨性 较高的地层。 牙齿的加硬。钻进中,在钻头破碎岩石的 同时牙齿逐渐被磨损,影响牙齿磨损的主要因 素是地层岩石的研磨性、钻井技术参数、牙齿 材料与齿形、加工工艺技术等。
为了提高铣齿钻头的工作寿命,通常 要对铣齿进行加硬,即在钻头牙齿的工作 面上加焊一层硬质合金粉。两侧堆焊抗磨 力强,适用于研磨性较高的地层;一侧堆 焊牙齿则能在不断磨损中保持自锐。
d.牙轮钻头的轴承 决定钻头工作寿命最关键的因素是轴承。 通常轴承先于钻头牙齿及其他部分而报损 (称为轴承的先期损坏),密封润滑的滑动 轴承钻头大大提高了牙轮钻头的使用寿命。 目前普遍使用的是硬质合金齿喷射式密封滑 动轴承牙轮钻头。
(a)普通轴承(滚动不密封轴承) 牙轮钻头的普通轴承由牙爪轴颈、牙轮内 腔、滚动体组成。在牙轮内腔及轴颈上加工了 相对应的三个不同尺寸的滚动体跑道,构成三 副轴承。大轴承主要承受由钻压引起的径向载 荷,小轴承起扶正及承受少量径向载荷的作用, 中间的滚珠轴承主要起锁紧定位作用,它将牙 轮及牙爪轴颈锁在一起并承受部分轴向载荷。
(2)牙轮钻头的分类 牙轮钻头有单牙轮钻头、双牙轮钻头、 三牙轮钻头、多牙轮钻头等。其中使用最多 的是三牙轮钻头,它的三个牙轮锥体按120o 夹角对称分布。牙轮钻头还可分为全面钻进 牙轮钻头、取心牙轮钻头、铣齿牙轮钻头、 镶齿牙轮钻头、滚动轴承牙轮钻头、滑动轴 承牙轮钻头等。
(3)结构及组成 牙轮钻头的基本组成是钻头体。巴掌(牙 爪)、牙轮、轴承、水眼(喷嘴)、储油密封 润滑系统。
牙轮在牙爪轴颈上的固定是在牙轮与 轴颈组装好后,通过牙爪下侧背部的斜孔 投入滚珠来完成的,最后插人销子并焊死。
b.牙轮 牙轮是一个外面带有牙齿,内腔加工成与 轴颈相对应的滚动体跑道或滑动摩擦面的锥体。 分单锥与多锥两种结构。单锥牙轮是指仅有主 锥和背锥两个不同锥度的牙轮。该牙轮适用于 硬及研磨性较高的地层。复锥牙轮是指除主、 背锥外还有1-2个副锥的牙轮。该牙轮适用于 软及中硬地层。
齿顶削平度
齿顶削平度即齿尖的宽度。软地层为 加快钻速,宽度要小些;硬地层为保证强 度,宽度要大些。同时,还要根据钻头大 小而定,一般小钻头齿尖宽度为0.75- 1mm;大钻头齿尖宽度为2mm。
牙齿的排布方式。牙齿在轮壳上的排 列布臵方式是影响钻进效率的重要因素。 布齿时首先保证钻头每转一圈牙齿全部破 碎井底,不留下未被破碎的凸起部分。根 据岩性不同牙轮上 齿圈的排列有自洗式和 非自洗式。
(4)牙轮钻头的工作原理 钻进中牙轮钻头在井底的运动及破岩 机理取决于钻头的结构、钻进参数配合、 井底状态等多方面的因素。为了能够根据 不同地层岩性,合理选择与使用钻头,就 必须了解牙轮钻头在井底的运动及破岩机 理。
a.牙轮钻头在井底的运动 牙轮钻头在井底的运动,决定着牙轮与 牙齿的运动,从而直接决定了牙齿对地层岩 石的破岩作用。钻头在井底的运动有公转、 自转、纵振、滑动。钻头在井底运动的同时 牙轮在井底的运动也有公转、自转、纵振和 滑动。
(b) 轴承的储油密封润滑 牙轮钻头轴承的储油密封润滑结构是在 一牙轮巴掌的组合体上增加一套储油密封系 统。它由轴承腔的压力补偿系统和密封元件 等组成。其作用是将牙轮内腔与外界的洗井 液分开,并在钻头工作时,随时向轴承腔补 充润滑脂,从而改善轴承的工作条件。
(c) 滑动轴承 滑动轴承钻头主要是指滑动轴承取代 大轴滚柱轴承的牙轮钻头。其结构为滑动轴 承一滚珠轴承一滑动轴承。滑动轴承把牙轮 轴颈与滚柱的线接触改变成滑动摩擦面间的 面接触,承压面积大大增加,比压大大减小。 同时,不存在滚柱对轴颈的冲击作用。由于 去掉了滚柱就可以把轴颈尺寸加大,牙轮壳 体增厚,这样提高了整个轴承的强度,从而 有利于增大钻压,大大提高了钻头的工作寿 命。
复锥
复锥牙轮的副锥顶(延伸线)是超顶的, 主副锥顶间的距离叫锥顶距。锥顶距越大或 两个锥顶角的差值越大,钻头工作时牙轮在 井底产生的滑动量也越大。复锥牙轮产生滑 动的原因是复锥牙轮绕轴线转动时线速度呈 折线分布,其与钻头公转时的合成速度不为 零,从而产生滑动。
移轴
移轴是牙轮轴线沿水平方向移动一个距 离,三个牙轮的轴线不交于钻头中心,而交 成一个三角形,即为牙轮的移轴结构。所交 三角形的内切圆半径就是牙轮轴线的平移距 离,称为移轴距。移轴距越大,钻头的滑动 剪切作用也越大。
代号
Y P M MP MPB HP HPB
类别
镶 齿 钻 头
名
称
镶齿普通钻头 镶齿密封钻头 镶齿滑动钻头 镶齿密封喷射钻头 镶齿滑动喷射钻头 空气钻头
代号
X XM XH XMP XHP K
国产三牙轮钻头类型及适用范围 代号(简化) 类 型 新 旧 1 JR — 乳白 极软 2 R L 黄 软 3 ZR M 淡兰 中软 4 Z C 灰 中 5 ZY T 墨绿 中硬 6 Y TK 红 硬 7 JY — 褐 极硬
(b)镶齿(硬合金齿) 镶齿钻头是将硬合金材料加工成一定形 状的牙齿,镶嵌并固定在轮壳的钻头上。由 于牙齿硬度高、耐磨性强,故能适应于坚硬 及高研磨性地层。目前的镶齿钻头已适应于 从坚硬地层到软地层的不同地层。镶齿的齿 形是指牙齿出露在轮壳以外部分的形状与高 度。镶齿齿形一般有楔形、锥形、球形、三 棱形和抛射体形等。
b.破岩的两种作用
牙轮钻头在钻压作用下破碎岩石是靠冲击压碎
作用和滑动剪切用来完成的。
(a)冲击压碎作用
牙轮钻头在井底工作时,由钻头纵振所产生的
轮齿对岩石的冲击压碎作用是牙轮钻头破碎岩石的主
要方式。旋转钻头时,牙齿以一定的速度冲击压入岩 石,牙齿压入岩石需要足够的比压与接触时间。牙齿 作用在岩石上的轴向载荷包括静压及冲击载荷。
(5)牙轮钻头的产品系列 牙轮钻头是国内外钻井使用最多的钻头, 为满足不同深度、不同地层岩性、不同井身 结构等方面的要求,制定了牙轮钻头的系列 标准,即牙轮钻头的直径系列和结构系列标 准。
a.牙轮钻头的直径系列 牙轮钻头的直径要与相应的套管尺寸相 配合。下套管固井时,要保证套管外径与井 眼间有合适的间隙,以提高固井质量;固井 后继续钻进时所用钻头直径又要与套管内径 配合好。直径系列的确定必须根据各国的具 体条件而定。
内容
• 牙轮钻头及其破岩原理 • 金刚石钻头及其破岩原理 • 钻头的正确使用
(1)用途 牙轮钻头是使用最广泛的钻头,适用于 从软到硬的各种地层。牙轮钻头破岩时扭矩 小,转动平稳,对钻具及地面设备的危害小; 工作刃较刮刀钻头长,减少了磨损,延长了 使用寿命。但结构较复杂,制造较刮刀钻头 困难,成本较高。
b.牙轮钻头的结构系列 国产牙轮钻头分两大类,即钢齿牙轮 钻头和镶齿钻头、八个系列,系列代号用 专用汉语拼音字母表示,见表5-4-1(书 P191)所示。钢齿钻头的类型及适用地层见 表5-4-2(书P191)所示。
国产三牙轮钻头结构系列
类别
钢 齿 钻 头
名
称
普通钻头 喷射钻头 密封钻头 密封喷射钻头 密封喷射保径钻头 滑动喷射钻头 滑动喷射保径钻头
(d)滑动 为了适应破碎不同岩石的需要,在钻头工 作时,使其产生一定的滑动。钻头的滑动就是牙 轮的滑动。通常情况下,软地层钻进时钻头具有 较大的滑动量;在硬地层及高研磨性地层钻进时, 所用钻头其滑动量要尽量减小,以避免牙齿的迅 速磨损。 钻头在井底工作时,上述四种运动同时产生, 钻头的运动是上述四种运动的复合运动。
齿尖角
齿尖角是牙齿横断面上两边界的夹角。为了 利于吃入地层,其值应小些,但太小则影响强度。 一般软地层阻力小,强度要求不高,为了加快钻 速,齿尖角应比硬地层小些。齿尖角的常用范围, 软地层为38o-40o;中硬地层为40o-42o;硬地 层为42o-45o。
齿高
齿高是齿根到齿页的距离。一般齿越高 吃入地层越深,钻进效率越高,但太高易使 牙齿蹩断。因此,不同岩性地层的破岩阻力 不同,齿高不同,软地层要比硬地层高些。
此外,还有两道承受牙轮轴向载荷的 止推轴承,即小轴端部为第一道止推轴承, 它由小轴端部堆焊耐磨合金,并在牙轮内腔 相对应部位镶装耐磨合金;小轴颈底端的台 肩面为第二道止推轴承,它在小轴颈底端的 台后面堆焊耐磨合金,同时也在牙轮内腔相 对应部位镶装耐磨合金。
常用的轴承结构有:滚柱轴承一滚珠轴承 一滑动轴承和滚柱轴承一滚珠轴承一滚柱轴 承两种。前种结构多用在直径 152-244mm的 小尺寸钻头中,后一种结构多用在直径244 mm以上的大尺寸钻头中。普通轴承由于没有 密封装臵,当钻头在井内工作时,洗井液与 泥砂极易进人牙轮内腔,很快将轴承腔内的 润滑脂冲蚀掉,加剧了轴承磨损,导致普通 牙轮钻头工作寿命很短。
软及中硬地层中钻进,要求牙轮钻头 具有更大的滑动量以提高破岩效率。在设计 制造牙轮钻头时,通常采用具有超顶、复锥、 移轴结构的牙轮钻头以增大钻头在井底工作 时的滑动量。
超顶
所谓牙轮钻头的超顶是指牙轮的锥顶超 过钻头中心的现象。锥顶超过钻头中心的距 离叫做超顶距。牙轮的超顶距越大,钻头的 滑动剪切作用也越大。
常用的滑动轴承有轴颈轴承、带固定 村套的滑动轴承和带浮动式衬套的滑动轴 承以及简易滑动轴承。
e.牙轮钻头的水眼 非喷射式钻头的水眼只起洗井液循环通 道的作用,而喷嘴不仅循环洗井液,还能把 洗井液转化为高速射流。普通钻头在软地层 钻进时,为了防止钻头泥包,从水眼流出的 洗井液均直接冲在牙轮上。喷射式钻头的水 眼方向是使洗Байду номын сангаас液直射两牙轮间的井底。