牙轮钻头磨损评定方法

SY 5415—91

牙轮钻头磨损评定方法

1主题内容与适用范围

本标准规定了牙轮钻头磨损类别及分级、特征及代号、测量方法及描述。

本标准适用于石油钻井用牙轮钻头磨损分级。

2磨损类别及分级

2.1牙齿磨损

对于铣齿钻头和镶齿钻头的牙齿磨损，均以旧钻头与新钻头齿高磨损比值和总齿数比值的八分之几的数值来描述钻头牙齿磨损程度。

2.1.1铣齿钻头：是以齿被磨去的高度与新齿高度的比值作为定级依据。齿高磨损比值按（1）式计算：

C1=8（H1-H2）/H1 (1)

式中：C1——齿高磨损比值；

H1——与磨损牙轮对应齿排新钻头齿高平均数，mm；

H2——磨损最严重牙轮上某排齿高的算术平均数，mm；

2.1.2镶齿钻头：是以旧钻头上脱落、折断总齿数与新钻头总齿数（不包括背锥齿）的比值作为定级依据。钻头脱落、折断总齿数比值按2）式计算：

C2=8N2/N1 (2)

式中：C2——脱落、折断总齿数比值；

N2——旧钻头缺少的齿数，个；

N1——新钻头总齿数，个。

2.1.3牙齿磨损分级：牙齿磨损分为8级，见表1。

表1

齿高磨损比值＞0＞1/8＞2/8＞3/8 ＞4/8 ＞5/8＞6/8＞7/8 （掉断齿数比）0≤1/8 ≤2/8≤3/8≤4/8≤5/8≤6/8≤7/8≤8/8

（＞0（＞1（＞2（＞3（＞4 （＞5（＞6（＞7 C1或C2 0≤1）≤2）≤3）≤4）≤5）≤6）≤7）≤8）牙齿磨损分级0 1 2 3 4 5 6 7 8

2.2轴承磨损

对于滚动和滑动轴承的磨损，均以旧钻头已用轴承寿命与该钻头可用轴承寿命的比值的八分之几的数值为轴承磨损定级依据。轴承寿命比值按（3）、（4）式计算：

Z=8T2/T1 (3)

N B W B

T1=( )B1.( )B2.T B (4)

N S W S

式中：Z_——轴承寿命比值；

T2——在N S和W S下已用去的轴承寿命，h；

T1——在N S和W S下的轴承寿命，h；

N S——旧钻头实际转速，r/min；

W S——旧钻头实际钻压，kN；

N B——统计的标准转速，r/min；

W B——统计的标准钻压，kN；

T B——在N B、W B参数下统计的轴承寿命，h；

B1、B1——轴承磨损指数，详见表2。

注：N B、W B、T B的统计方法详见附表A（补充件）。

2.3直径磨损

直径磨损以其磨损的以毫米为单位的整数来表示，O表示直径无

磨损，如磨损数在两上相邻整数值之间的填写数值大的整数。

3磨损特征及代号

是指使用过的钻头与新钻头相比，外观上有明显的变化，这些变化又影响钻头的使用性能。用两个汉语拼音字母表示共磨损特征（有时加1个数字说明牙轮或喷嘴号，例如：2号牙轮旷动用LK2表示）。磨损特征及代号表示见表3。

4测量磨损方法

4.1牙齿磨损

4.1.1铣齿钻头：应选择牙齿磨损最严重的一个牙轮上的某排齿，用深度游标卡尺或游标卡尺测量，方法是将主尺尺头插入牙齿根部，副尺端面贴紧齿顶，读出的数值即为齿高(齿高是齿顶相对于齿根处的垂高)。并以此排齿高的算术平均值与原新牙轮同排齿高的比值定级。

4.1.2镶齿钻头：用肉眼观察、记录旧钻头上的脱落、折断总齿数和新钻头总齿数的比值作为定级标准。

4.2轴承磨损轴承磨损按寿命分级与按公式（3）、（4）计算定级，也可以按现场对钻头轴承评价表定级，详见表4。

表2

轴承类型钻井液类型B1 B2

加重钻井液 1.0 1.0

含磺化物钻井液 1.0 1.0 非密封清水 1.0 1.2

粘土/ 水 1.0 1.5

油基 1.0 2.0 滚动密封——0.7 0.85

滑动密封—— 1.6 1.0

表3

序号磨损特征代号序号磨损特征代号

1 牙齿磨损CM 1

2 巴掌裂BL

2 牙齿折断CD 1

3 轴承密封失效MW

3 牙齿脱落CT 1

4 螺纹刺坏KH

4 牙轮冲蚀LS 1

5 水眼刺坏YC

5 牙轮旷动LK 1

6 喷嘴刺坏ZC

6 牙轮互咬L Y 1

7 喷嘴脱落ZT

7 牙轮卡死LQ 18 喷嘴堵ZD

8 牙轮破裂LP 19 钻头中心磨损XM

9 牙轮掉LD 20 钻头直径磨小JX

10 巴掌尖磨损严重BJ 21 钻头泥包NB

11 巴掌断BD 22 无主要磨损特征WS

表4

轴承磨损程度

磨损按使用时间分级轴承在现场评价情况

级别密封轴承非滚动轴承

1 轴承寿命已用掉1/8 密封完好,双手难以转动转动灵活,轴承不旷

2 轴承寿命已用掉2/8 密封完好,双手可以转动转动灵活,轴承基本不旷

3轴承寿命已用掉3/8 密封完好,单手不易转动

4 轴承寿命已用掉4/8 密封完好,单手可以转动转动灵活,稍有旷动

5 轴承寿命已用掉5/8 密封完好,单手转动容易轴向旷动小于1mm

径向旷动小于2mm

6 轴承寿命已用掉6/8 密封有问题,轴承旷动轴向旷动1～2mm

径向旷动2～3mm

7 轴承寿命已用掉7/8 密封失效,轴承严重旷动轴向旷动大于2mm

径向旷动大于3mm

8 轴承寿命大于7/8 轴承完全失效

4.3直径磨损

将钻头牙轮朝上,用钻头规套在三牙轮外排齿最大边缘处,并保持水平,调节开口大小,使钻头规内径紧贴牙轮,即可读出该钻头直径。新旧钻头直径之差值为该钻头直径磨损毫米数。

5 磨损描述格式

磨损描述格式见表5