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你想知道的牙輪鑽頭知識(一)

你想知道的牙輪鑽頭知識(一)

分類:
行業資訊
作者:
2020/07/16 16:08

一、牙輪鑽頭簡述

牙輪鑽頭是石油鑽井工程中應用最廣泛的一種鑽頭。它具有適應地層廣,機械鑽速高的特點。

二、牙輪鑽頭的分類

1. 按照牙齒的固定方式可分為:鑲齒牙輪鑽頭和銑齒牙輪鑽頭;

2. 按照軸承類型可分為:滾動軸承和滑動軸承;

3. 按照密封類型可分為:橡膠密封和金屬密封;

4. 按照牙輪數量可分為:單牙輪鑽頭、雙牙輪鑽頭和三牙輪鑽頭

三、牙輪鑽頭的結構

1. 螺紋連接:鑽頭一端車有絲扣,供與鑽杆連接用;

2. 牙掌:連接鑽頭殼體與牙輪軸;

3. 牙輪:牙輪是一個用合金鋼鍛造而成的錐體。在其錐麵可銑出牙齒或鑲上硬質合金齒,其內部有軸承跑道   和台肩。牙輪外錐麵可以有兩種甚至多種維度;

4. 齒:齒可分為銑齒和鑲齒兩種

(1)銑齒:在牙輪毛坯上直接銑削加工而成,牙齒和牙輪殼體是一體的。其特點是在軟地層中具有較高的鑽速,而在硬、研磨性強的地層中的使用壽命很短;

(2)鑲齒:在牙輪上鑽出孔後,將硬質合金齒鑲嵌入孔中。可根據實際應用的地層結構選擇合適的齒形。

5. 軸承結構:軸承結構可分為滾動軸承和滑動軸承

(1)滾動軸承結構:滾柱—滾珠—滾柱—止推  或   滾柱—滾珠—滑動—止推

(2)滑動軸承結構:滑動—滾動—滑動—止推   或   滑動—滑動—滑動—止推

6. 密封結構:密封分為橡膠密封和金屬密封

7. 水力結構:噴嘴的數量、尺寸形狀、空間結構參數共同組成了牙輪鑽頭的水力結構係統。它的作用是:清洗牙齒、清潔井底、岩屑的移運以及輔助破岩。

8. 儲油潤滑密封係統:儲油潤滑密封係統由儲油囊、過油孔以及密封等部分組成。作用是:潤滑軸承和防止鑽井液進入軸承內。

四、鑽頭的工作原理

       牙輪在井底工作時,鑽頭整體是繞著軸線進行順時針旋轉,三個牙輪繞其軸線作逆時針旋轉。鑽壓通過牙齒作用在岩石上,將岩石破碎。牙輪滾動時,由於單、雙齒交替接觸井底,加上研磨過程中導致的井底凹凸不平,使牙輪上下波動,從而形成牙輪的縱向振動。這種縱向振動是由於鑽杆不斷伸縮,將周期性的彈性形變轉化成對地層的衝擊作用。與此同時,牙輪在井底的滾動還會產生相對井底的滑動,從而對井底岩石產生一種剪切作用力。達到使岩石破碎的目的。

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