牙輪鉆頭齒頂線方向問題討論

牙輪鉆頭詳解

牙輪鉆頭分類

運用自制的包含金屬化的金剛石和硬質合金復合堆焊焊條,以o2-c2h2焰為焊接熱源進行堆焊,制備了含有金剛石的復合堆焊層。采用x射線衍射儀(xrd)、光學顯微鏡、材料性能實驗機、動載磨料磨損實驗機等實驗手段和方法進行了金剛石表面和復合堆焊層形貌分析,堆焊層與基體的結合強度及堆焊層在動載荷條件下耐磨損性能的測試。研究表明:金剛石經過金屬化處理后表面具有一定的金屬性和浸潤性,通過一定堆焊工藝在鋼齒牙輪鉆頭齒面形成了組織致密均勻、硬質點與基體熔合良好的強化層,其抗剪強度達到了625mpa,磨損量減少了10%～70%,延長了鉆頭的使用壽命。

采用有限元技術對鑲齒牙輪鉆頭壓齒力進行了計算,論述了81/2xhp3型鉆頭壓齒力有限元模擬的關鍵技術與實現方法,建立了有限元計算模型,獲得壓齒力的變化規(guī)律。結果表明方法有實用價值。

牙輪鉆頭的選型與應用++

牙輪鉆頭的選型分析 作者：楊全，張智，李海洋，yangquan，zhangzhi，lihaiyang 作者單位：楊全,yangquan(威銳國際公司中國區(qū)(北京),北京,100025)，張智,李海洋,zhangzhi,lihaiyang(西南 石油大學,成都,610500) 刊名： 重慶科技學院學報（自然科學版） 英文刊名：journalofchongqinguniversityofscienceandtechnology(naturalsciencesedition) 年，卷(期)：2012,14(5) 參考文獻(8條) 1.劉斌,樓一珊,吳惠梅,翟曉鵬吐哈盆地柯柯亞區(qū)塊侏羅系鉆探中的鉆頭選型[期刊論文]-新疆石油地質2012(1) 2.劉天恩,付友義,竇同偉,于成水,孫景濤,王育新鉆頭選型新思路[期刊論文]-油氣

牙輪鉆頭的合理使用 （1）根據地層可鉆性值并參考鄰井地層，選擇進尺多、速 度快、成本低、磨損正常的鉆頭。在上部松軟地層（可鉆性 級值小于5級），可選用機械鉆速高的銑齒鉆頭，在深井段 地層（可鉆性級值大于5），可選用尺多的鑲齒鉆頭。 （2）在易井斜地層，多選用牙輪偏移量小、無保徑齒及齒 多而短的牙輪鉆頭。 （3）井底應清潔，無落物。 （4）下鉆速度要慢，防止頓鉆。在鉆頭矩井底1單根時， 要開泵和旋轉鉆頭，充分洗井，清除井底巖屑，避免下入過 快巖屑堵塞噴嘴或開泵過猛憋漏地層。 （5）鉆頭接觸井底后，在低鉆壓、低轉速下（鉆壓10～30 ｋn，轉速60ｒ/ｍｉｎ）跑合0.5ｈ以上，造好井底形狀后， 方可逐步提高鉆壓和轉速的設計值。 （6）做好鉆還試驗，即固定鉆壓，改變轉速，或固定轉速， 改變鉆壓，使鉆壓和轉速合理匹配，達到高鉆速鉆進。 （7）鉆進中應盡量提高泵壓，增大鉆頭水功

尺寸型號(iadc) 英寸mm鑲齒牙輪鉆頭鋼齒牙輪鉆頭 6152.4517,537,617,637126.127.216.217.316.346.347 61/2165.1517,537126.127.216.217.316.346.347 77/8200.0517,527,547,617,627,637126.127.216.217.316.346.347 81/2215.9437,447,517,537,617,627,637126.127.216.217.316.346.347 91/2241.3437,517,537,547,617126.127.216.217.316.346.347 9

再生資源網http://www.***.***/ 本文摘自再生資源回收-變寶網（www.***.***） 牙輪鉆頭的特點 牙輪鉆頭在鉆井開井工程中是非常重要的一種工具，牙輪鉆頭是一種在不斷實踐中產生 的工具，所以實用性非常的高。今天小編就重點介紹一下它的幾個方面，希望對大家有 所幫助。 一、牙輪鉆頭 牙輪鉆頭是使用最廣泛的一種鉆井鉆頭。牙輪鉆頭工作時切削齒交替接觸井底，破 巖扭矩小，切削齒與井底接觸面積小，比壓高，易于吃入地層；工作刃總長度大，因而 相對減少磨損。牙輪鉆頭能夠適應從軟到堅硬的多種地層。 二、牙輪鉆頭的種類及用途 牙輪鉆頭按牙輪數量可分為單牙輪鉆頭、三牙輪鉆頭和組裝多牙輪鉆頭。按切削材 質可分為鋼齒（銑齒）和鑲齒牙輪鉆頭。國內外使用最多、最普遍的是三牙輪鉆頭。在 石油、地以及各種鉆探行業(yè)中牙輪鉆頭是不可缺少的重要部分，但是牙輪鉆頭對一些鉆

三牙輪鉆頭是應用最廣泛的鉆井鉆頭（www.***.***）之一，具有適應 地層廣，機械鉆速高的特點。三牙輪鉆頭由切削結構、軸承結構、鎖緊元 件、儲油密封裝置、噴嘴裝置等二十多種零部件組成。 三牙輪鉆頭的分類 1、軸承類型：滾動軸承和滑動軸承 2、密封類型：橡膠密封和金屬密封 3、按牙齒的固定方式分為：鑲齒（硬質合金齒）三牙輪鉆頭和銑齒（鋼 齒）三牙輪鉆頭 三牙輪鉆頭的工作原理 牙輪鉆頭在鉆壓和鉆柱旋轉的作用下，牙齒壓碎并吃入巖石，同時產 生一定的滑動而剪切巖石。當牙輪在井底滾動時，牙輪上的牙齒依次沖擊、 壓入地層，這個作用可以將井底巖石壓碎一部分，同時靠牙輪滑動帶來的 剪切作用削掉牙齒間殘留的另一部分巖石，使井底巖石全面破碎，井眼得 以延伸。 [1] 產品優(yōu)勢 石油鉆井和地質鉆探中應用最多的還是牙輪鉆頭。牙輪鉆頭在旋轉時 具有沖

刮刀鉆頭與牙輪鉆頭

牙輪鉆頭在井底破碎巖石過程中受頂部鉆壓、自身動載荷以及井底接觸巖石的隨機沖擊碰撞作用,存在牙齒與巖石交替壓入、刮切和滾動的運動狀態(tài),受力情況相當復雜。基于巖石彈塑性本構關系和等效塑性應變的巖石破壞準則,考慮井底圍壓以及鉆頭與巖石互作用隨機接觸碰撞,采用有限單元法建立了牙輪鉆頭與井底巖石互作用下系統(tǒng)非線性動力學模型。探討了牙輪鉆頭在破碎井底巖石過程中的運動規(guī)律及力學性能,對巖石破碎坑的形成過程進行了仿真,為有效預測和控制井眼軌跡的形成,實態(tài)工況下整體鉆柱系統(tǒng)耦合非線性動力學研究提供了理論依據。

本文從牙輪鉆頭在硬塑性地層的破巖機理出發(fā),闡述了寬齒牙輪鉆頭對海相硬塑性地層的適應特點,通過增大牙輪鉆頭偏移值,采用寬頂楔形齒和加強鉆頭保徑實現了提高牙輪鉆頭在海相硬塑性地層機械鉆速的目的。

基于有限元的牙輪鉆頭鑲齒過盈量研究 摘要：以常用81/2-in三牙輪鉆頭鑲裝?14mm牙齒為研究對象，分析牙齒與 齒孔裝配時的過盈量影響規(guī)律，過盈量范圍選擇0.040～0.100mm，運用有限元 軟件abaqus模擬計算不同過盈量時的齒孔受力和變形，通過相互對比選擇合 理的過盈量范圍。分析結果表明：隨著過盈量增大齒孔受力增加，過盈量理想的 取值范圍在0.070～0.080mm之間，該結果對三牙輪鉆頭設計制造具有重要的參 考作用。 關鍵詞：三牙輪鉆頭；過盈量；齒孔受力；abaqus有限元 0引言 三牙輪鉆頭自問世以來就以優(yōu)良的性能得到了廣泛應用，三牙輪鉆頭一直以 來都是重要破巖工具，而在鉆井過程中出現鉆頭掉齒嚴重影響了潛孔鉆頭的工作 性能和使用壽命，同時牙齒與齒孔的裝配過盈量直接影響牙齒固緊強度[1，2]。 裝配過盈量太大，增加裝配難度的同時也可能將牙輪本體

牙輪鉆頭的牙輪有繞自身軸線的自轉運動,牙輪軸有繞鉆頭中心線的旋轉運動,因此在破巖時存在不同的輪頭速比。采用lsdyna通用顯式動力分析仿真軟件研究不同的輪頭速比與鉆頭破巖量的關系,對指導鉆頭的設計和使用,提高鉆頭機械鉆速,降低鉆井成本具有一定的意義。

刮刀鉆頭與牙輪鉆頭鉆進

牙輪鉆頭的正確使用方法 牙輪鉆頭的正確使用方法： （—）不一樣地層巖性對鉆頭失效的影響 地層巖性對鉆頭失效的影響表如今鉆井技能上：影響鉆進速度、鉆頭進尺；使鉆井進程 呈現井漏、井噴、井塌和卡鉆等復雜情況；使泥漿功能發(fā)作改變；影響井眼質量，如井斜、 井徑不規(guī)則，進而影響固井質量。經過剖析地層巖性及其對鉆井技能的影響，可對鉆頭選型 和運用的合理性進行判別。 粘土、泥巖和頁巖層影響：很簡單吸收泥漿中的自在水而脹大，使井徑減小，構成下鉆 遇阻，乃至卡鉆，跟著浸泡時刻的延伸，又會發(fā)作掉塊脫落，使井徑擴展，構成井塌。應盡 量運用清水或低比重低粘度的泥漿鉆進。炭質頁巖聯(lián)接力弱，簡單垮塌。泥質巖層質軟，鉆 速快，也簡單泥包。 砂巖：其性質依顆粒的巨細、成分以及膠結物的不一樣有很大不一樣。顆粒越細、石英 顆粒越多、硅質和鐵質膠結物越多則越硬，對鉆頭磨損越大，如石英砂巖；泥質膠結物越多， 云

采用ti-ni復合鍍覆處理工藝對金剛石進行表面金屬化處理來改善金剛石表面的鍍層結構,使金剛石表面形成一層組織均勻、致密的ti-ni復合鍍層結構,鍍層的物相為tic、ti和非晶態(tài)ni,同時大大提高了鍍層的質量。采用經ti-ni復合鍍覆處理的gb/t6405-94標準mbd4型70/80目人造金剛石和優(yōu)選的yq4型球形硬質合金,并加入焊接性能良好的ni+b+si合金粉末制備出新型管裝復合焊條,其焊皮材料為cu基新型焊片。用此焊條對鋼齒牙輪鉆頭的齒面進行堆焊強化處理。經對堆焊層試樣性能分析,其剪切強度達到了625mpa,并且硬質相、胎體合金以及基體之間結合良好,達到了實際工藝的強度要求。在堆焊過程中熱絕緣劑的使用,很好地避免了硬質相受到熱損傷,使金剛石和硬質合金的優(yōu)異性能都得到了良好的發(fā)揮。造粒工藝、拉管成型工藝的采用,進一步提高了堆焊層耐磨性能。通過鍍層的連接強度和耐磨試驗分析,采用新型焊條堆焊的試樣耐磨性是普通堆焊的2~5倍。

從牙輪鉆頭的常規(guī)保徑結構在現代鉆井條件下存在的問題出發(fā),指出了研究開發(fā)新型保徑結構的必要性,綜述了國內外牙輪鉆頭保徑結構的發(fā)展動態(tài),強調了研究和應用具有主動切削功能的保徑結構對牙輪鉆頭的重要性。

調查我廠生產的某型號鉆頭的使用情況，發(fā)現早期失效占鉆頭總數的65%，其中軸承失效約為70%，是影響鉆頭壽命的主要原因。解剖發(fā)現該批鉆頭的軸承潤滑不夠充分，原因是儲油系統(tǒng)存在不足。改進了儲油杯的設計，提高儲油腔的壓力，實現自動補充潤滑脂，使鉆頭的平均壽命達到70h左右。

段六拔油田φ215．9mm井段需要鉆穿明化鎮(zhèn)組、館陶組、東營組、沙河街組及孔店組地層,其中館陶組地層因富含研磨性很強的礫石,對pdc鉆頭和普通鋼齒牙輪鉆頭的破壞性很大,只能應用鑲齒牙輪鉆頭鉆進。該油田通常采取用1～2只普通鋼齒牙輪鉆頭鉆穿明化鎮(zhèn)地層．然后用1只鑲齒牙輪鉆頭鉆穿館陶組地層的措施,導致應用鉆頭數量較多、起下鉆時間及鉆井周期較長。為此,該油田在nan203dir井試驗應用了φ215．9mmtuffcuttertm新型鋼齒鉆頭tc11,成功地實現了用一只牙輪鉆頭鉆穿明化鎮(zhèn)組及館陶組地

通過建立牙齒的簡化破碎坑模型和牙齒微面上的受力模型來模擬牙輪鉆頭與巖石的互作用,由破碎坑半錐角θ和力-壓入系數k共同反映鉆頭結構、鉆井參數以及巖石性質等因素的綜合影響。根據現場鉆井數據,采用誤差梯度下降算法結合計算機仿真技術來反演這2個模型的參數值,并使用反演得到的參數值,進行鉆進過程的計算機仿真致效,所得鉆頭的仿真鉆進曲線和機械鉆速與實際鉆井十分吻合。研究結果表明,基于鉆井數據反演的牙輪鉆頭與巖石互作用仿真方法,可以通過相對簡單的模型求得更加準確的結果。