牙轮钻头的尺寸知识讲解
江钻钻头介绍及应用参数
一、牙轮钻头1、结构1）钻头的结构特点三牙轮钻头是由牙掌、牙轮、轴承、锁紧元件、储油密封系统、切削齿和流道喷嘴水力结构等二十多种零部件组成。
2、工作原理1)钻头的公转钻头的公转速度就是转盘或井下动力钻具的旋转速度。
钻头公转时，牙轮也绕钻头轴线旋转，牙轮上各排牙齿绕钻头轴线旋转的线速度不同，外排齿的线速度最大。
2)钻头的自转钻头旋转时，牙轮绕牙掌轴线作反时针旋转的运动叫自转。
牙轮的自转速度决定于钻头的公转转速，并与牙齿对井底的作用有关，是岩石对牙齿的吃入破碎作用产生阻力作用的结果。
3)钻头的纵振（轴向振动）冲击压碎作用轮心位置的变化使钻头沿轴向作上下往复运动，就是钻头的纵向振动，它与牙齿的齿高、齿距等钻头结构参数及岩性有关。
软地层振幅小，硬地层振幅大。
振动频率与齿数和牙轮转速成正比。
4)钻头的滑动剪切破碎作用破碎不同类型的岩石，要求钻头有不同的滑动量，滑动量由钻头结构参数决定。
软地层钻头滑动量大，硬地层应尽量小或不滑动。
3、江钻牙轮钻头表示方法江钻三牙轮钻头型号由四部分组成：钻头直径代号钻头系列代号钻头分类号钻头附加结构特征代号示例：8 1/2MD517X8 1/2：钻头直径8.5英寸（215.9mm）MD：高速马达钻头系列代号517：适合低抗压强度和高可钻性地层的镶齿钻头X：主切削齿为凸顶楔形齿1)钻头直径代号：用数字（整数或分数）表示，单位一般为英寸。
2)钻头系列代号：对于三牙轮钻头，按其适用功能、轴承及密封结构主要特征等方面，分为13个标准系列。
钻头应用表配套系统——轴承和性能3)三牙轮钻头分类号、江钻牙轮钻头与IADC编码对应表和钻头类型与地层级别对应关系表：分类号采用SPE/IADC 23937的规定，由三位数字组成，首位数为切削结构类别及地层系列号，第二位为地层分级号，末位数为钻头结构特征代号。
4)钻头附加结构特征代号：为了满足钻井及地层的某些特殊需要，钻头需改进或加强时，则在分类号后加附加结构特征。
钻井用钻具知识归纳总结(超详细)(精华)
代号
Y P MP MPB HP HPB XMP XH
表 1-5 国产三牙轮钻头的类型与适应地层
底层性质
类型
类型代码 原类型代码
适用岩石举例
极软
软
1
2
JR
R
泥岩，石膏，盐 岩，软页岩，软
石灰岩
中软 3 ZR
中软页岩，硬 石膏，中软石 灰岩，中软砂
岩
钻头体颜色
乳白
黄
15. 国产牙轮钻头型号表示方法如下：
1．钻具口型
5 寸（ 127mm ）钻杆 411*410 扣型，外径 127mm ， 内径 108mm ；
7 寸（ 178mm ）钻挺 411*410 扣型，外径 178mm ，内径
8 寸（ 203mm ）钻挺 631*630 扣型，外径 203mm ，内径
1）完整的钻杆接头代号 由四部分组成：
对于内平，贯眼，正规接头螺纹，接头螺纹代号用接头所配钻杆通称外径（以
9. 合川 001_83_H1 井二开造斜点为 1260m 钻至井深 1770m ，进行短期下，短起下至 造斜点 1260m ，后下钻究竟，循环两个循环周，约 1 小时，然后起钻，预备进行两次 通井作业，先为单扶通井作业，后进行双扶通井作业；双扶通井终止后，钻头接触井 底时，用稠浆循环 2~3 个循环周约 1 小时，后打入封井浆高粘切力高密度，打入多少 视井壁状况而定，进行封井，后起钻下套管；
单/ 多点 测斜仪
MWD MWD MWD MWD LWD LWD
第 6 页，共 6 页
砂岩夹炭质页岩
3. 为了保证井眼畅通，一开施工依据返砂情形，进行短起下作业，短起下要平稳，控
制速度，起钻前要循环好泥浆，将井底清洗洁净；
钻头规格尺寸大全
钻头规格尺寸大全钻头是一种常用的工具，用于在各种材料上钻孔。
不同的工作需要不同规格尺寸的钻头，因此了解钻头的规格尺寸是非常重要的。
本文将为您介绍钻头的规格尺寸大全，帮助您更好地选择合适的钻头进行工作。
首先，钻头的规格尺寸通常由直径、长度和夹持方式三个方面来描述。
直径是钻头最重要的尺寸之一，它决定了钻孔的大小。
常见的钻头直径包括2mm、3mm、4mm、5mm等，不同直径的钻头适用于不同直径的孔洞。
长度则是钻头的另一个重要尺寸，它影响着钻孔的深度。
钻头的长度通常在30mm至150mm之间，根据需要选择合适长度的钻头可以确保工作的顺利进行。
夹持方式是指钻头连接工具的方式，常见的夹持方式有直柄、圆柄、三角柄等，选择合适的夹持方式可以提高工作效率和安全性。
其次，钻头的规格尺寸还与材料有关。
不同的材料需要不同类型的钻头，而不同类型的钻头通常有不同的规格尺寸。
例如，钻木头的钻头通常比较尖锐，而钻金属的钻头则比较坚固。
因此，在选择钻头时，需要考虑工作材料的硬度和特性，以及钻头的规格尺寸和类型，以确保工作的顺利进行。
最后，钻头的规格尺寸大全还包括了一些特殊类型的钻头，如中心钻、扩孔钻、镗孔钻等。
这些钻头通常用于特定的工作需求，其规格尺寸和特性也各有不同。
了解这些特殊类型钻头的规格尺寸，可以帮助您更好地选择合适的钻头进行工作，提高工作效率和质量。
综上所述，钻头的规格尺寸是选择合适钻头的重要依据。
通过了解钻头的直径、长度、夹持方式以及特殊类型钻头的规格尺寸，可以帮助您更好地选择合适的钻头进行工作，确保工作的顺利进行。
希望本文的介绍对您有所帮助，谢谢阅读！。
钻头基本知识和选型(技术员培训)
钻头基本知识和选型
Technology Development Centre ( EOTDC).Southwest.Drilling company of Zhongyuan Petroleum Engineering Co.Ltd Sinopec
量的问题。
使用环境因素对钻头性能的影响
影响PDC钻头机械钻速的因素： 钻头本身的因素和使用环境因素 钻头本身因素（或内因）包括：
钻头选型 PDC钻头对地层相对比较敏感，根据地层情况选择合适的钻头 型号或根据地层情况进行针对性的设计钻头，是非常重要的，也是PDC 钻头能否取得较好经济指标的前提和关键。
钻井工程数据
– 井身结构 – 井眼轨迹 – 泥浆性能 – 钻具组合 – 钻井参数
邻井钻头使用资料
岩石力学分析及应用
常用测井方式、代码和单位
测井代码 DT, DTc RHOB, DEN GR, GRc Pe CAL RES S-POR，S-PORc D-POR，D-POR N-POR ND-POR UCS-psi CCS-psi
钻头设计参数和制造工艺； 切削齿性能及质量；
使用环境因素对钻头性能的影响
使用环境因素包括：
地层岩性和压实强度； 使用的钻井参数；包括钻压、转速和排量等。
✓ PDC的刚脆性要求钻头旋转要平稳、减少振动，钻具组合时最好加上减振器， 减少振动，防止跳钻和溜钻；
✓ PDC的热敏性要求选择合适的排量，以达到清洗和冷却切屑齿。通过水力参 数计算，一般选择的排量要求钻头喷嘴的射流冲击力要达到40米/秒以上，钻 头比水马力要达到1.5马力/in2以上，以满足清洗岩屑和冷却PDC的要求，泥 浆环空最低返速达到0.6-1米/秒。
第三节牙轮钻头钻进
三、牙轮钻头的工作原理
2、牙轮钻头的碎岩原理 在一定的压力和回转力作用下，钻头上的牙轮既公转又自转，
产生了滚动、滑动、冲击振动的复合碎岩作用，这种复合 作用，可分为冲击、压碎作用和切削剪切作用。 1）冲击、压碎作用
钻进时，加在钻头上的轴心载荷（静载），使牙齿压碎岩石，
这就是压碎作用。 压入压碎为尖楔工具对岩石的压入压碎过程，而镶硬合金的
几种破碎方式联合作用下碎岩，提高了碎岩效果；
(2）牙轮靠滚动和滑动，回转时转矩小，消耗的功率小；
工程钻探学课件
第三节 牙轮钻头钻进 一、牙轮钻头钻进的特点及应用 1、特点
(3）轴心载荷均匀分布在碎岩牙轮上，在牙齿与岩石不大
的接触面积上；造成很高的比压，提高了碎岩效果； (4）牙轮沿孔底滚动时，牙齿与岩石的接触传递为瞬时的， 接触时间短，减少了牙齿的磨损，延长牙齿的寿命。 (5）牙齿与岩石接触的时间短，因接触摩擦而产生的热量
3、牙轮钻头的牙齿
镶齿
镶齿是硬合金齿，主要用于坚硬地层，也用于中硬和软地层。
镶齿体部都是圆柱体，其露出的牙齿外形有：楔形齿、锥形 齿、球形齿、平顶形齿。 楔形齿用于塑性小的中硬及硬的研磨性地层。 锥形齿用于坚硬的和研磨性大的地层。
球形齿适用于高研磨性坚硬地层。
工程钻探学课件
三、牙轮钻头的工作原理
1、牙轮钻头在孔底的运动
(a)
工程钻探学课件
(b)
(c)
二、牙轮钻头的结构
2、牙轮钻头的基本参数
3) 牙轮轴线与钻头轴线夹角β β 角的大小影响钻头牙轮空 间体积的大小和轴承受力
的状况。一般β角为
510~590。软地层钻头的β 角较大，硬地层钻头的β角 较小。
工程钻探学课件
牙轮钻头简介
1.1.3、轴承结构（续）
金属密封环：它采用优质不锈钢经过多道工 序特殊精密加工而成。其结构由上、下两个 金属环组成，上环装于牙轮，其外径小于牙 轮密封槽直径；下环装于牙掌，其内径大于 牙掌大轴密封面直径。
1.1.3、轴承结构（续）
金属环的两个密封平面靠高精度的表面加工质 量、严格控制其平面度及表面粗糙度，来达到优良 的密封效果。这两个金属环是靠两个O形橡胶供能 圈固定在牙轮和牙掌密封面上，借助弹性好、压缩 永久变形小的橡胶圈，产生压缩和拉伸变形，给金 属环以轴向压力，这个压力可以保证两个高耐磨金 属环的密封面经常接触。即使金属环磨损后，橡胶 圈仍可靠其弹力继续压紧两个金属环，实现面密封 和动密封。
1.1.2、切削结构：牙轮和牙齿（续）
钢齿形状多为楔形，为了加强钻头保径， 外排齿往往设计成“T”、“L”、“Π”形，为 克服钢齿在破碎时易磨损的缺点，需要在牙 齿的工作面及背锥面敷焊耐磨材料。
1.1.3、轴承结构
牙轮钻头轴承由牙轮内孔、牙掌轴颈、锁 紧元件等组成。轴承副有大、中、小轴和止推 面等四个，大、小轴承受径向载荷，中轴主要 用来锁紧和定位，止推面则承受轴向载荷。 根据轴承副结构，钻头轴承一般分为滚动 和滑动轴承两大类；根据轴承的密封，可分为 密封和非密封（目前我公司还有浮动密封轴 承）。
示
8 1/2HJ537GL钻头
例
8 1/2：钻头直径为8.5英寸（即215.9mm） HJ：滑动轴承金属密封 537：低抗压强度，软到中地层镶齿钻头 G：掌背加强 L：掌背扶正块
谢
谢
1
低抗压强 度高可钻 性的软地 层 高抗压强 度的中到 中硬地层 半研磨性 及研磨性 的硬地层
钢齿 钻头
2
3
321
牙轮钻头简介
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。
《钻头基本知识》PPT课件
尖卵形、圆锥形齿，既有凿击和压碎作用，也有刮削和挖 掘作用，其抗磨能力及强度都比楔形齿高，适用地层较广，在 中硬地层使用效果最好。
镶齿牙轮钻头
镶齿牙轮钻头
勺形齿齿形如勺子，切削地层时，靠向内凹的勺形面 挖掘、刮削作用破岩。这种齿形改善了牙齿的受力状况， 既提高了破岩效率，又增加了齿的强度，能在极软至中 软地层中高效率地破岩。
PDC钻头的选择
① 根据钻井方式选择钻头：直井应选择钻速快、寿 命长的钻头；定向井选择造斜或稳斜性能好、适合 于配井底马达的高转速钻头。
② 根据地层情况选择钻头：包括所钻地层的类型、 硬度、岩性等。
③ 根据钻井条件选
PDC钻头冠部轮廓形状有抛物线型、圆形和锥形三种， 其中：
⑷掉牙轮
转盘负荷增大，转盘链条严重跳动，停转盘打倒车； 蹩钻严重；指重表指针来回摆动；钻速明显下降或 无进尺；上提钻具变换方向下探方入有变化，高差 约为一牙轮高度。
⑸牙齿磨（脱）光
转盘负荷减轻；方钻杆无蹩跳；钻速明显下降或 无进尺；指重表指示平稳无摆动；泵压正常。
⑹钻头泥包
转盘负荷增大有蹩跳现象；钻速下降；上提钻具 有不同程度的挂卡；泵压上升，严重时蹩泵
滑动轴承结构图
滑动轴承
滑动轴承可用各种密封圈作径向或者端面密封。与滚动轴 承相比，滑动轴承的承压面积大，接触疲劳应力小，使用寿命 较长。在常规的转速条件下，滑动轴承能承受更高的钻压。但 除金属密封滑动轴承外，普通滑动轴承的转速范围一般在 60～140r／min，比滚动轴承低。
除了前面所谈的两种结构形式的滑动轴承外，瑞德工具 公司还研制出了一种新型的滑动轴承，即带浮动套的滑动轴承， 如图4－5所示。
牙轮钻头资料重点
(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。
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 密封装置，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。
非自洁式又称重叠式，其特点是各牙轮上可 任意布置齿圈，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。
钻头与钻井参数设计(海洋手册)
第四章钻头与钻井参数设计钻头和钻井参数是影响钻井速度、钻井时效和钻井成本的重要的可变因素。
本章主要介绍的是牙轮钻头和金刚石钻头的分类、选型及磨损定级的方法，并结合现场实践，对钻井水力参数、机械参数和钻井液流变参数进行优选设计。
第一节牙轮钻头的分类一．牙轮钻头结构特点简介牙轮钻头有单牙轮、双牙轮和三牙轮钻头之分，而三牙轮钻头是石油钻井中用得最为广泛的一种。
牙轮钻头一般由牙掌、牙轮、切削齿、轴承、锁紧元件、储油密封系统、喷嘴装置等部件组成。
下面以三牙轮钻头为例，对其结构特点（见图4－1）作一简要介绍。
1．钢齿牙轮钻头与镶齿牙轮钻头（1）钢齿牙轮钻头钢齿钻头又称为铣齿钻头，其牙齿是在牙轮毛坯上直接铣削加工而成的，牙齿形状为楔形齿。
钢齿钻头大多用于软的上部地层，研磨性较低的地层一般也选用钢齿钻头。
为了提高牙齿的耐磨性或使牙齿有自锐作用，在牙齿的表面及保径面上均敷焊有一层碳化钨粉。
钢齿钻头可分为软、中、硬地层钻头三种，其详细的分类方法及适用地层见后面的IADC分类。
（2）镶齿牙轮钻头镶齿钻头，又称碳化钨硬质合金齿钻头，它是将端部形状不同的、圆柱形的烧结碳化钨硬质合金齿压入锻制的牙轮壳体上已精加工好的孔内而构成镶齿牙轮钻头。
镶齿钻头的切削结构具有很高的抗磨损和承载能力，其使用寿命较长，尤其是破碎硬的、研磨性高的地层，如隧石、石英岩等，效果更好。
这种钻头适用地层范围广，已在石油钻井得到了广泛的应用。
目前国内外常用的镶齿钻头的硬质合金齿齿形有十多种，如球形、尖卵形、圆锥形、楔形、勺形、锥勺形、偏顶勺形、边楔形、平顶形等等，如图4－2所示。
针对不同的地层、不同的岩性，要选择不同齿形的钻头。
楔形齿，齿呈楔子状，对地层具有切削、挖掘作用。
其齿顶角有60°、65°、70°、75°、90°等，适用于软至中硬地层。
齿顶角越大，适用的地层越硬。
球形齿的端部是个半圆形球面，耐磨性最好。
钻井工程-5-钻头讲解
2. IADC分类法
系列代号—用数字1~8表示钻头牙齿特征及适钻地层； 1-3为铣齿，5-8为镶齿。 地层等级代号—用数字1~4表示所钻地层再分为4个等 级钻；头结构特征代号—用数字1~9表示钻头结构特征，其 中1~7表示钻头轴承及保径特征； 附加结构特征代号—用英文字母表示钻头附加特征。
祥见书P66-67. 例如：341S——表示适用于中等研磨性或研磨性4级硬地层非密封
•牙轮布置方案： （1）非自洗无滑动布置：
各牙轮牙齿齿圈不嵌合，单锥、不超顶，不移轴，用于硬地层；
（2）自洗不移轴布置：
各牙轮牙齿齿圈相互嵌合，副锥、超顶，不移轴，用于中硬地层；
（3）自洗移轴布置：
各牙轮牙齿齿圈相互嵌合，副锥、超顶，移轴，用于软地层；
非自洗
自洗无移轴
自洗移轴
牙轮及牙齿的布置
非自洗
高，则流入储油杯。其中，有效密 封是关键。
•
4．喷嘴
钻井液流出钻头射向井底的流道。 高压钻井液流经喷嘴后产生高速流动的水射 流，清除井底岩屑，辅助破碎岩石。
三牙轮钻头一般安装 3 个喷嘴，直 径7~13mm。用卡簧固定在水眼内，并用o 形圈密封。
5．牙轮及牙齿的布置方式
•布齿原则： （1）转一周牙齿全部破碎井底，不留下未被破碎的凸起； （2）牙轮在重复滚动时应使牙齿不落入别的牙齿的破碎坑内； （3）牙齿磨损均匀。
铣齿牙轮钻头
镶齿牙轮钻头
2．轴承
牙轮钻头轴承有大、中、小和止推四副。根据轴承的密封与否，可分为密封 和非密封两类。根据轴承副的结构，可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。
•滚动轴承结构：滚柱—滚珠—滚柱—止推 滚柱—滚珠—滑动一止推
•滑动轴承结构：滑动—滚珠—滑动—止推
江钻牙轮钻头简介
一、江钻油用牙轮钻头型号介绍1、钻头直径代号：用数字(整数或分数)表示，其数字表示钻头直径英寸数。
2、钻头系列代号：对于三牙轮钻头，按其轴承及密封结构主要特征，分为9 个标准系列和一个"王者之风"E系列钻头新产品。
除轴承和密封外，钻头结构上比较大的改进作为特殊结构，标准系列与特殊结构或特殊结构的组合组成特殊系列。
对于单牙轮钻头，钻头系列代号以“Y×”表示，“Y”指一个牙轮，“×”为设计编号，代表不同的钻头设计特征。
油用钻头系列主要有以下标准系列和新品E系列：3、钻头分类号：分类号采用SPE/IADC 23937的规定，由三位数字组成，首位数为切削结构类别及地层系列号，第二位为地层分级号，末位数为钻头结构特征代号。
4、钻头附加结构特征代号：为了满足钻井及地层的某些特殊需要，钻头需改进或加强时，则在分类号后加附加结构特征，采用1个或多个字母表示。
钻头附加结构特征代号见下表：示例：8 1/2HJT537GL钻头8 1/2 ：钻头直径为8.5英寸(即215.9mm)；HJT：滑动轴承金属密封、特别保径；537：低抗压强度，软至中地层镶齿钻头；G：掌背强化；L：掌背扶正块。
油用浅井牙轮钻头油用浅井牙轮钻头由上海江钻生产，钻头品种齐全，现有从8 1/2″--26″的3个标准系列的近200个品种，其中8 1/2″--12 1/4″适用于2000米以上浅部地层，13 5/8″--26″可适用于极软到极硬的各类不同地层。
油用浅井牙轮钻头型号介绍1、钻头直径代号：用数字（整数或分数）表示，其数字表示钻头直径英寸数。
2、钻头系列代号：对于三牙轮钻头，按其轴承及密封结构主要特征，分为3个标准系列。
除轴承和密封外，钻头结构上比较大的改进作为特殊结构，标准系列与特殊结构或特殊结构的组合组成特殊系列。
油用浅井牙轮钻头系列：江汉三牙轮钻头结构特点如下表：二、江汉三牙轮钻头介绍1、HJ系列三牙轮钻头2、HA系列三牙轮钻头结构特点：1、采用浮动轴承结构，浮动元件由高强度、高弹性、高耐温性、高耐磨性特点的新材料制成，表面经固体润滑剂处理。
第四节、牙轮钻机的主要工作参数
• P =(1.3～1.5) D
• 式中：D为设计选用的钻头直径。
• 二、钻头钻速（r/min）
nT
2100
~
3160
d DZ
式中 d ----牙轮大端直径；
D----钻头直径；
Z----牙轮大端齿圈上的齿间弧长。
第四节、牙轮钻机的主要工作参数
• 三、钻进速度V
轴压和岩石硬度不同，钻速都有相应的合理取值范围，如当f＝ 15－20时，宜采用重型钻机，转速取50－80r/min。（前苏 联经验公式）
• 附注部分
– 包括注释、致谢、附录
2、科技论文写作的国家标准
学术论文一般只包括8个部分:
前置 部分
题名 论文作者 摘要 关键词
主体 部分
引言 正文 结论 参考文献
3、科技论文的编排结构顺序
➢ 题名 （中英文） ➢ 作者（姓名、工作单位或通讯地址） ➢ 摘要 （中英文） ➢ 关键词（中英文）
4、主体部分格式
• 技术参数
• 1. 钻孔直径：
ห้องสมุดไป่ตู้
Ø170～Ø220mm
• 2. 钻孔深度：
17m（接杆一次）
• 3. 钻孔方向：
垂直
• 4. 适用的矿岩硬度：
f=4～14
• 5. 轴压力：
0～160KN
• 6. 回转速度：
0-120r/min
• 7. 进给速度：
0～1.2m/min
• 8. 提升速度：
0～20m/min
第五节、牙轮钻机的选型
• 一、我国露天煤矿使用牙轮钻机情况 • 1、黑龙江鹤岗岭北露天矿、平庄西露天矿： • KY--150、KY--250、KH---200 • 2、安太堡露天矿、黑带沟露天矿、安家岭露天矿： • DM50(200mm)、DM45（200mm)、DM30（171mm） • DMH（250mm)。
牙轮钻头型号特征与失效形式介绍
钻头附加结构特征代号
代号 C H E G L Y K X J 附加结构特征 中心喷嘴 金刚石保径 加长喷嘴座 掌背强化 掌背扶正块 圆锥形齿 宽顶勺形齿 椭圆截面楔形齿 高效射流喷嘴座
示例： 1/2HJT537GL钻头 示例：8 1/2HJT537GL钻头 钻头直径为8.5英寸（ 215.9mm） 8.5英寸 8 1/2 ：钻头直径为8.5英寸（即215.9mm） HJT:滑动轴承金属密封、特别保径； HJT:滑动轴承金属密封、特别保径； 滑动轴承金属密封 537:低抗压强度，软至中地层镶齿钻头； 537:低抗压强度，软至中地层镶齿钻头； 低抗压强度 掌背镶齿强化保径； G: 掌背镶齿强化保径； 掌背扶正块镶齿强化保径与扶正。 L: 掌背扶正块镶齿强化保径与扶正。
8、齿槽磨损
当牙轮轴承失效后， 当牙轮轴承失效后， 与另一个或两个牙轮的齿 以及齿槽接触， 以及齿槽接触，造成齿槽 磨损。 磨损。齿槽磨损往往使壳 体表面产生龟裂。 体表面产生龟裂。 严重的井壁缩径有时 也会导致一个牙轮的齿以 另外的牙轮齿槽接触， 另外的牙轮齿槽接触，造 成齿槽磨损。 成齿槽磨损。
普光 1 井
普光 7 井
1912.84— 1912.84 2432.11
519.2
7
357.59
74.18
51.08
1.45
3、可提供的尺寸和型号 钻头尺寸范围： 1/2″1/2″； 钻头尺寸范围：6 1/2″-17 1/2″； 型号：IADC为517和537型号钻头后附加GK特征。 型号：IADC为517和537型号钻头后附加GK特征。 型号钻头后附加GK特征 4、钻头的使用参数 钻压：0.35～ mm钻头直径 钻头直径（ 钻压：0.35～1.05KN/ mm钻头直径（塑性地层推荐 0.65～ mm钻头直径 钻头直径） 0.65～1.05KN/ mm钻头直径） 转速：40～220转 转速：40～220转/分（塑性地层推荐50～80转/分） 塑性地层推荐50～80转 50
石油钻井钻进工具—钻头和钻柱详解
二、刮刀钻头（Drag Bit）
（一）刮刀钻头的结构
上钻头体、下钻头体（分水帽）、 刀翼、水眼。
刀翼
•三刀翼的称作三刮刀钻头
•两刀翼的称作两刮刀钻头或鱼 尾刮刀钻头
•四刀翼的称作四刮刀钻头
图2-1 刮刀钻头结构
刀翼结构：
（1） 刀翼结构角 刃尖角β —刀翼尖端前后刃之间的夹角。 它
反映了刀翼的尖锐程度。 β 越小，刃部越尖锐，
牙轮布置方案
（1）非自洗无滑动布置：
各牙轮牙齿齿圈不嵌合，单锥、不超顶，不移轴，用于硬地层；
（2）自洗不移轴布置：
各牙轮牙齿齿圈相互嵌合，副锥、超顶，不移轴，用于中硬地层；
（3）自洗移轴布置：
各牙轮牙齿齿圈相互嵌合，副锥、超顶，移轴，用于软地层；
非自洗
自洗无移轴
自洗移轴
牙轮及牙齿的布置
非自洗
自洗无移轴
及牙轮轴、牙轮及牙齿、轴承、储油润 滑密封系统金钢锥体，锥面铣齿或镶装硬质合金齿，内腔有轴承跑道。 • 单锥牙轮：主锥+背锥，硬地层 • 复锥牙轮：主锥+副锥+背锥，软到中硬
a
b
c
a—单锥； b、c—复锥； 1—主锥； 2—副锥； 3—背锥
越容易吃入地层，但强度越低。 一般: 软地层 β =8 ～ 10°；
硬地层 β =12°～ 15°
切削角α — 刀翼前刃和水平面之间的夹角。 在相同钻压下， α 越大，刀刃越容易吃入地层， 但旋转扭矩大，剪切刃 前岩石困难。 一般: 松软地层 α ＝70° 软地层 α ＝70～80°； 中硬地层 α ＝80～85°。 刃后角ψ ＝α -β 刃后角必须大于井底角θ 。
（三）刮刀钻头的应用 • 刮刀钻头制造工艺简单，成本低；
牙轮钻头详解
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。
牙轮钻头型号、工作原理、受力分析、注意事项
牙轮钻头一、江汉牙轮钻头型号表示方法（一）、三牙轮钻头型号表示方法.型号的组成三牙轮钻头型号由钻头直径代号、系列代号、IADC 分类号和附加结构特征 代号四局部组成。
例如： 8 1/2 HJ 537 Y附哪结构特征代号系列代号.钻头直径代号钻头直径代号用数字（整数或分数）表示，代表钻头直径英寸数，各种规格 的钻头直径应符合SY/T5164的规定。
特殊情况下，用户定制的非标尺寸钻头可 以直接用公制尺寸表示。
例如：直径代号为8 1/2,表示钻头直径为8 l/2in 、公制尺寸215. 9mm 。
3、钻头系列代号钻头系列及代号见表1。
系列代号由一至三个字母组成。
对于H 、HA 、HJ 、FA 、FJ 、GA 、GJ 、W 等系 列，其含义如下：第1个字母表示轴承结构特征。
现有3种轴承结构：一 H-滑动轴承；一G-滚动轴承；一 F -浮动轴承；注：W 系列-非密封滚动轴承。
第2个字母表示密封结构。
现有3种密封结构，其中W 系列无第2个字母，表示为非密封。
化，以提高其耐磨性。
2.牙齿对岩石的破碎效率及影响因素钻井时岩石的破碎过程是异常复杂的，因为破碎工具的形状是多种多样的, 而施加的又是动载，其大小及方向均随时间而改变。
在井底的岩石还受岩石围压、 钻井液压等多种直径代号 直径代号力的作用。
通过实验室的模拟实验，对钻井过程中岩石破碎的特点进行分析说明：“压入的破碎”在破碎过程中起主要作用。
牙轮钻头的牙齿在轴向载荷作用下压入岩石（冲击动载过程），使齿面下的岩石产生体积破碎，形成坑穴；由于牙齿沿井底的滚碾作用，使破碎的坑穴不断扩大，加上水力作用不断剥离和清除岩屑，冲蚀并扩大岩石的破碎体积。
对于切削或磨削型的钻头（刮刀钻头或金刚石钻头），既有在钻压作用下对岩石的压入，又有在钻头扭矩的作用下对岩石的切削。
所有同时与井底岩石相接触的齿顶面积总和构成了牙轮钻头的承压面积。
钻井时岩石破碎的效率决定于牙齿上的比载荷和钻头的转速。