鉆頭的認識與使用PPT課件

1、2021/7/231河南鉆井河南鉆井鉆頭的認識與使用鉆頭的認識與使用生產技術科生產技術科鉆井鉆井2828隊隊 田逢智田逢智20172017年年1 1月月2021/7/232二、三牙輪鉆頭二、三牙輪鉆頭一、鉆頭簡介一、鉆頭簡介20112011年井控工作匯報年井控工作匯報匯匯 報報 提提 綱綱三、三、PDCPDC鉆頭鉆頭2021/7/233一、一、 鉆頭簡介鉆頭簡介 目前石油鉆井中使用的鉆頭分為刮刀鉆頭、牙輪鉆頭、金剛石鉆頭三大類型。河南鉆井所使用的鉆進鉆頭主要是牙輪鉆頭和金剛石鉆頭（PDC鉆頭）。刮刀鉆頭已淘汰不用。2021/7/234一、一、 鉆頭簡介鉆頭簡介刮刀鉆頭刮刀鉆頭 刮刀鉆頭有雙翼刮

2、刀、三翼刮刀、四翼刮刀之分，最常見的為三翼刮刀鉆頭。2021/7/235一、一、 鉆頭簡介鉆頭簡介牙輪鉆頭牙輪鉆頭 牙輪鉆頭按牙輪數目分有單牙輪鉆頭、雙牙輪鉆頭、三牙輪鉆頭、多牙輪鉆頭。最常見的為三牙輪鉆頭。2021/7/236一、一、 鉆頭簡介鉆頭簡介金剛石鉆頭金剛石鉆頭 金剛石鉆頭按金剛石來源分為天然金剛石鉆頭、人造金剛石鉆頭兩大類。2021/7/237二、三牙輪鉆頭二、三牙輪鉆頭一、鉆頭簡介一、鉆頭簡介20112011年井控工作匯報年井控工作匯報匯匯 報報 提提 綱綱三、三、PDCPDC鉆頭鉆頭2021/7/238二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結構（一）牙輪鉆頭的結構20

3、21/7/239二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結構（一）牙輪鉆頭的結構 牙掌是牙輪鉆頭的主要零件。一只三牙輪鉆頭由三片牙掌組裝焊接在一起。它上部有連接螺紋，與鉆具連接，下部有一定傾角的軸頸，與牙輪內孔組成軸承副。牙掌上有水孔流道，還安裝有儲油壓力補償裝置。軸頸承受載荷，需要較高的耐磨性及硬度，同時基體內部又需要有足夠的強度及耐沖擊韌性。1、牙掌2021/7/2310二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結構（一）牙輪鉆頭的結構 2、軸承結構2021/7/2311二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結構（一）牙輪鉆頭的結構2、軸承結構2021/7/2312二、二

4、、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結構（一）牙輪鉆頭的結構3、切削結構牙輪與牙齒 牙輪是一個錐體，分為單錐和復錐兩種。單錐由主錐和背組成，單錐牙輪在井底的運動為純滾動，適應于硬地層鉆井；復錐由主錐、副錐和背錐三部分組成，這種牙輪在井底工作除了滾動外，還產生滑動，適應于較軟地層鉆井。2021/7/2313二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結構（一）牙輪鉆頭的結構3、切削結構牙輪與牙齒a單錐 b、c復錐 1主錐 2副錐 3背錐 2021/7/2314二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結構（一）牙輪鉆頭的結構3、切削結構牙輪與牙齒 牙輪上的牙齒分鑲齒與鋼齒（銑齒）兩種，

5、鑲齒是在牙輪外錐面的齒圈上鉆孔，鑲上大小、形狀不同的硬質合金齒；鋼齒則直接從牙輪錐體上銑出。三牙輪鉆頭的各排齒互相齒合，有效而不重復地全面破碎井底地層巖石，并防止齒槽泥包。2021/7/2315二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結構（一）牙輪鉆頭的結構3、切削結構牙輪與牙齒 硬質合金齒有10多種，如球形、錐形、鍥形、勺形、錐勺形、偏頂勺形、平頭形、圓錐鍥形等，不同地層、不同巖性其破巖機理不同，鉆頭牙齒形狀也不同。一種型號鉆頭上往往不全是一種齒形。2021/7/2316二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結構（一）牙輪鉆頭的結構3、切削結構牙輪與牙齒 鋼齒形狀多為鍥形，為了

6、加強鉆頭保徑，外排齒往往設計成“T”、“L”、“”；為了克服鉆頭在破碎地層時易磨損的缺點，需要在牙齒工作面及背錐面上敷焊耐磨材料。2021/7/2317二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結構（一）牙輪鉆頭的結構3、切削結構牙輪與牙齒 牙齒的形狀、大小、數量、長短取決于地層的硬度，地層越軟，則牙齒越大、越尖、越少；反之，地層越硬，牙齒越小、越短、數量越多。2021/7/2318二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結構（一）牙輪鉆頭的結構4、儲油壓力補償系統 該裝置由軸承密封圈、儲油囊、保護杯、壓蓋、絲堵、擋圈等零件組成。其作用是平衡牙輪鉆頭工作時軸承腔內外的壓力差，使軸承密

7、封圈在較小壓差下長時間正常工作，防止鉆井液進入軸承腔內和避免潤滑脂的漏失，并儲存足夠的潤滑脂向軸承腔內不斷補充，使鉆頭在密封狀態(tài)和潤滑條件下良好工作。2021/7/2319二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結構（一）牙輪鉆頭的結構4、儲油壓力補償系統2021/7/2320二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結構（一）牙輪鉆頭的結構5、鉆頭噴嘴 為了解決巖屑及時沖離井底，避免重復切削，達到保持井底干凈、甚至用高速射流直接破碎巖石的目的，人們設計了并安裝了噴嘴。 鉆頭噴嘴由硬質合金加工而成，常用噴嘴主要有三種型號，標準型、保護蓋型、和微長噴嘴，其它還脈沖噴嘴、斜噴嘴、加長噴嘴

8、等。 2021/7/2321二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結構（一）牙輪鉆頭的結構5、鉆頭噴嘴 S標準型 P保護蓋型 M微長噴嘴2021/7/2322二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（二）牙輪鉆頭的工作原理（二）牙輪鉆頭的工作原理1、牙齒的公轉與自轉 牙輪鉆頭工作時，固定在牙輪上的牙齒隨鉆頭軸線作順時針方向的旋轉運動公轉。公轉速度就是轉盤或井下動力鉆具的旋轉速度。 鉆頭工作時，牙齒繞牙輪軸線作逆時針方向的旋轉自轉。自轉速度與公轉速度以及牙齒對井底的作用有關。2021/7/2323二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（二）牙輪鉆頭的工作原理（二）牙輪鉆頭的工作原理2、鉆頭的沖擊破巖 牙輪

9、滾動，牙齒單齒、雙齒交錯接觸井底，產生鉆頭的縱向振動，這是牙輪鉆頭破巖的主要方式。 鉆頭在井底縱向振動通過鉆頭牙齒轉化為對地層的沖擊作用，沖擊作用與靜壓入力一起形成了鉆頭對地層巖石的沖擊、壓碎作用。2021/7/2324二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（二）牙輪鉆頭的工作原理（二）牙輪鉆頭的工作原理2、鉆頭的沖擊破巖優(yōu)點：有利于破碎巖石，提高鉆井速度。缺點：鉆頭軸承早期損壞； 硬質合金齒崩碎； 鉆柱疲勞損壞。2021/7/2325二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（二）牙輪鉆頭的工作原理（二）牙輪鉆頭的工作原理3、剪切作用 剪切作用是由牙輪在井底滾動的同時還產生牙齒對井底的滑動實現的。 產生滑動的原

10、因是由牙輪鉆頭的超頂、復錐和移軸三種結構特點引起的。2021/7/2326二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（二）牙輪鉆頭的工作原理（二）牙輪鉆頭的工作原理3、剪切作用 牙齒的滑動雖然可以剪切井底巖石以提高破碎效率，但也相應地使牙齒磨損加劇。 極軟-中硬地層：移軸、超頂和復錐結構 中硬-硬地層：超頂和復錐結構 極硬-研磨性很強的地層：單錐、不超頂、也不移軸2021/7/2327二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼牙輪鉆頭分為：鑲齒鉆頭和鋼齒鉆頭兩大類。牙輪鉆頭型號由四部分組成：鉆頭直徑代號，鉆頭系列代號，鉆頭分類號，鉆頭附加結構特征代號。實

11、例：實例：8-1/2HJT517G鉆頭直徑代號鉆頭直徑代號鉆頭系列代號鉆頭系列代號鉆頭分類號鉆頭分類號鉆頭附加結構特征代號鉆頭附加結構特征代號英寸符號為英寸符號為 ，1 =25.4mm2021/7/2328二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼序號序號適用鉆井工藝、地層及鉆頭軸承密封適用鉆井工藝、地層及鉆頭軸承密封 標標 準準 系系 列列 1滑動軸承橡膠密封HA2滑動軸承金屬密封HJ3浮動軸承橡膠密封FA4浮動軸承金屬密封FJ5滾動軸承橡膠密封GA6滾動軸承金屬密封GJ7非密封滾動軸承W系列代號編碼表系列代號編碼表2021/7/2329二

12、、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼系列代號編碼表系列代號編碼表序號序號適用鉆井工藝、地層及鉆頭軸承密封適用鉆井工藝、地層及鉆頭軸承密封 標標 準準 系系 列列 8適用老井開窗側鉆井及深井適用老井開窗側鉆井及深井 YC單牙鉆頭系列單牙鉆頭系列 9適用小井眼鉆井適用小井眼鉆井 SMD小井眼鉆頭系列小井眼鉆頭系列 10適用以氣體作為循環(huán)介質的欠平衡鉆井適用以氣體作為循環(huán)介質的欠平衡鉆井 Q空氣鉆井牙輪鉆頭系列空氣鉆井牙輪鉆頭系列 11適合高轉速，軟或中軟地層鉆進適合高轉速，軟或中軟地層鉆進 SWT高效鋼齒鉆頭系列高效鋼齒鉆頭系列 12適用深井

13、硬地層，如：火成巖、花崗巖適用深井硬地層，如：火成巖、花崗巖 HF硬地層鉆頭系列硬地層鉆頭系列 13適用定向井、水平井、高溫深井鉆井適用定向井、水平井、高溫深井鉆井 MD高速馬達鉆頭系列高速馬達鉆頭系列 2021/7/2330二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼2021/7/2331二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼鉆頭分類號鉆頭分類號實例：實例：8-1/2HJT517G鉆頭分類號：表示鉆頭分類號：表示IADC編碼，采用編碼，采用SPE/IADC23937的規(guī)定，由三位數字組成

14、。的規(guī)定，由三位數字組成。首位數為切削結構類別及地層系列號；首位數為切削結構類別及地層系列號；第二位為地層分級號；第二位為地層分級號；末位數為鉆頭結構特征代號。末位數為鉆頭結構特征代號。2021/7/2332二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼首位數首位數表表 示示 意意 義義巖巖 性性1銑齒，低抗壓強度高可鉆性的軟地層銑齒，低抗壓強度高可鉆性的軟地層軟軟2銑齒，高抗壓強度的中到硬地層銑齒，高抗壓強度的中到硬地層中硬中硬3銑齒，中等研磨性或研磨性的硬地層銑齒，中等研磨性或研磨性的硬地層硬硬4鑲齒，低搞壓強度高可鉆性的軟地層鑲齒，低搞壓強

15、度高可鉆性的軟地層軟軟5鑲齒，低抗壓強度的軟到中硬地層鑲齒，低抗壓強度的軟到中硬地層軟至中硬軟至中硬6鑲齒，高抗壓強度的中硬地層鑲齒，高抗壓強度的中硬地層中硬中硬7鑲齒，中等研磨性或研磨性的硬地層鑲齒，中等研磨性或研磨性的硬地層硬硬8鑲齒，高研磨性的極硬地層鑲齒，高研磨性的極硬地層極硬極硬首位數首位數為切削結構類別及地層系列號，由數字為切削結構類別及地層系列號，由數字1 18 8表示八個系列表示八個系列2021/7/2333二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼第二位為地層分級第二位為地層分級號號 用數字用數字14分別表示在第一位分別表示

16、在第一位數字表示的鉆頭所數字表示的鉆頭所適用的地層中再依適用的地層中再依次從軟到硬分為四次從軟到硬分為四個級別。個級別。鉆頭分類號鉆頭分類號首位對應地層第二位6中硬1234 由由 軟軟 到到 硬硬例如：第一位數字為例如：第一位數字為6，對應地層為中硬地層。，對應地層為中硬地層。2021/7/2334二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼末位數為鉆頭結構特征代號末位數為鉆頭結構特征代號 用數字用數字19表示。其中表示。其中17表示軸承及保徑特征，表示軸承及保徑特征，8、9留代未來的新結構特征鉆頭用。留代未來的新結構特征鉆頭用。1表示非密封滾

17、動軸承表示非密封滾動軸承 2空氣冷卻滾動軸承空氣冷卻滾動軸承3滾動軸承，保徑滾動軸承，保徑 4密封滾動軸承密封滾動軸承5密封滾動軸承，保徑密封滾動軸承，保徑 6密封滑動軸承密封滑動軸承7密封滑動軸承，保徑密封滑動軸承，保徑鉆頭分類號鉆頭分類號2021/7/2335二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼鉆頭附加結構特征代號鉆頭附加結構特征代號實例中：實例中：8-1/2HJT517GC中心噴嘴Y圓錐形齒V流道強化J定向噴射S牙輪體保護T牙輪特別保徑W增強齒形X凸頂楔齒E加長雙噴嘴G掌背強化L掌背扶正K寬齒H金剛石保徑不同廠家附加結構特征代號含

18、義不同。不同廠家附加結構特征代號含義不同。以江漢鉆頭為例以江漢鉆頭為例2021/7/2336二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼實例：實例：8-1/2 HJT517GL表示含義？表示含義？8 1/2 ：鉆頭直徑為8.5英寸（即215.9mm）HJT：滑動軸承金屬密封特別保徑517：低抗壓強度，軟到中地層鑲硬質合金齒G：掌背加強L：掌背扶正塊2021/7/2337二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用（三）牙輪鉆頭的使用2、鉆頭尺寸與扣型不同鉆頭尺寸，鉆頭扣型也盡相同，所需的上扣扭矩也不同。鉆頭尺寸鉆頭尺寸扣扣 型型推薦上扣扭

19、推薦上扣扭矩（矩（KN.mKN.m）英寸英寸毫米毫米3-3-3 3/ /4 44-4-1 1/ /2 295.395.3114.3114.32A31/ 22A31/ 23 3/ /8 8REGREG4.14.14.74.74-4-5 5/ /8 84-4-7 7/ /8 8117.5117.5123.8123.8231/ 2231/ 27 7/ /8 8REGREG6.16.17.57.55-5-1 1/ /2 26-6-3 3/ /4 4139.7139.7171.5171.5331/ 3331/ 31 1/ /2 2REGREG9.59.512.212.27-7-1 1/ /2 28-8-

20、3 3/ /4 4190190222.3222.3431/ 4431/ 41 1/ /2 2REGREG16.316.321.721.79-9-1 1/ /2 213-13-3 3/ /4 4241.3241.3349.3349.3631/ 6631/ 65 5/ /8 8REGREG383843.443.414-14-1 1/ /2 22626368.3368.3660.4660.4731/ 7731/ 75 5/ /8 8REGREG46.146.154.254.22021/7/2338二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用（三）牙輪鉆頭的使用3、鉆頭尺寸與噴嘴（1）噴嘴型號表

21、示噴嘴型號如何表示？不同的廠家表示方法也不盡相同。以江漢廠噴嘴為例： S4-16噴嘴類型代號噴嘴類型代號S-標準型標準型P-保護蓋型保護蓋型M-長噴嘴型長噴嘴型噴嘴尺寸代號噴嘴尺寸代號噴嘴出口直徑噴嘴出口直徑單位：單位：mm2021/7/2339二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用（三）牙輪鉆頭的使用3、鉆頭尺寸與噴嘴（2）噴嘴的安裝先用卡簧鉗去掉卡簧，再撥出鉆頭上的塑料保護套，檢查膠圈；檢查卡簧槽是有油漆或其它異物堵塞，若有異物，用細鋼絲清除干凈；在噴嘴上涂少量黃油，將噴嘴放入鉆頭水眼內； 使用木塊墊在水眼上，用小榔頭輕輕敲擊，水眼到位。安裝卡簧，檢查卡簧是否完全到位。 202

22、1/7/2340二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用（三）牙輪鉆頭的使用3、鉆頭尺寸與噴嘴（3）安裝噴嘴注意事項鉆頭噴嘴安裝需用專用工具卡簧鉗，安裝時必須注意卡簧的正反面，并安放到位，防止使用中途噴嘴落入井內。噴嘴材料為硬質合金，易碎易斷，安裝噴嘴時禁止使用金屬物直接敲擊噴嘴。安裝鉆頭緊扣時注意防止碰斷噴嘴，鉆頭緊扣后上提鉆頭，再次確認噴嘴是否完整。2021/7/2341二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用（三）牙輪鉆頭的使用3、鉆頭尺寸與噴嘴（4）噴嘴選用原則 三等徑不如三組合三等徑不如三組合 三組合不如雙組合三組合不如雙組合2021/7/2342二、二、 三牙輪

23、鉆頭三牙輪鉆頭（四）鉆頭選型原則（四）鉆頭選型原則1、地層的軟硬程度和研磨性。軟地層選擇牙齒長的鉆頭，硬地層選擇齒短、齒密的鉆頭。2、鉆進井段的深淺。井淺時，選用機械鉆速高的鉆頭；井深時，選用總進尺多的鉆頭。3、易斜地層。不移軸量小的鉆頭，有利于防斜。4、軟硬交錯地層。 選用適合硬地層使用的鉆頭，就高不就低。 2021/7/2343二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（四）鉆頭選型原則（四）鉆頭選型原則東部牙輪鉆頭使用優(yōu)選方案銑齒鉆頭437系列鉆頭517系列鉆頭537系列鉆頭617系列鉆頭2、定向應選擇適合高速的鉆頭。如：HJ系列鉆頭、MD系列鉆頭。3、若上只鉆頭外徑磨損嚴重，則考慮選擇保徑鉆頭。如

24、：掌背強化鉆頭、掌背扶正塊鉆頭。1、由銑齒到鑲齒，牙齒由長到短。2021/7/2344二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（四）鉆頭選型原則（四）鉆頭選型原則東部牙輪鉆頭使用優(yōu)選方案4、塑形地層選擇寬牙齒鉆頭，硬脆性地層則選擇牙齒尖的鉆頭。如：HJT537GK-寬齒；HJT547GY圓錐形齒5、根據實際情況靈活運用。依據地層情況、上只鉆頭使用情況、井斜大小、下步施工井段的長短及臨井鉆頭使用資料等方面綜合判斷。2021/7/2345二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（五）現場使用要求（五）現場使用要求1、鉆頭入井前要嚴格檢查外觀，測量鉆頭外徑。2、 嚴格按扭矩上扣，防止鉆頭落井，或損壞絲扣。3、 下鉆控制

25、速度，遇阻不得硬沖硬壓。4、 鉆頭接觸井底前，提前開泵開轉盤。5、 下鉆到底，輕壓慢轉（10-20KN，60r/min）跑合牙輪30分鐘，然后逐步加壓至設計鉆壓，總時間控制在2小時左右。6、合理選擇鉆頭，減少鉆頭二次入井，避免三次入井。2021/7/2346二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（五）現場使用要求（五）現場使用要求7、送鉆均勻，防止頓鉆、溜鉆。8、防止井下落物，井底不干凈時，禁止鉆頭入井。9、鉆時升高、扭矩變大，都應及時分析判斷，防止掉牙輪。10、跳壓嚴重地層，應考慮使用減震器。11、舊鉆頭起出后，必須測量外徑并分析鉆頭，為下只鉆頭選型和關鍵技術措施提供依據。12、帶螺桿的牙輪鉆頭純鉆

26、時間40小時。2021/7/2347二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析（六）牙輪鉆頭失效分析（1）選型不適合地層，斷齒失效 由于鉆頭選型不適合所鉆地層，或地層巖性突變，造成牙輪提前斷齒失效。表現形式: 開始鉆速較快，但很快變慢，鉆時升高，扭矩減小或不變。 鉆頭主力齒斷齒嚴重，外排齒和內排齒完好，軸承完好。1、牙輪鉆頭失效形式與原因2021/7/2348二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析（六）牙輪鉆頭失效分析1、牙輪鉆頭失效形式與原因2021/7/2349二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析（六）牙輪鉆頭失效分析（2）井下落物，井底不干凈，造成

27、斷齒失效 表現形式： 鉆速時快時慢，扭矩波動大； 牙輪上有明顯劃痕，斷齒無規(guī)律； 嚴重時，造成牙輪曠動，甚至引發(fā)掉牙輪故障。1、牙輪鉆頭失效形式與原因2021/7/2350二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析（六）牙輪鉆頭失效分析（3）掌尖磨損，導致軸承失效 井斜較大，或地層研磨性極強，導致掌尖磨損。螺桿鉆進時表現較為突出。 表現形式： 鉆速不受影響，突然蹩鉆或泵壓升高；（螺桿） 帶有扶正器時，后期蹩鉆嚴重，無進尺；（扶正器)鉆頭外排齒磨損嚴重，中排齒和內排齒完好，掌背和掌尖磨損嚴重。1、牙輪鉆頭失效形式與原因2021/7/2351二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失

28、效分析（六）牙輪鉆頭失效分析1、牙輪鉆頭失效形式與原因2021/7/2352二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析（六）牙輪鉆頭失效分析（4）牙輪卡死 鉆壓過大、頓溜鉆、井底不干凈、二次入井牙輪鉆頭，導致牙輪卡死。 表現形式： 鉆速極慢，或無進尺，扭矩偏大； 鉆頭牙輪磨平，整個牙輪磨掉。1、牙輪鉆頭失效形式與原因2021/7/2353二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析（六）牙輪鉆頭失效分析1、牙輪鉆頭失效形式與原因2021/7/2354二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析（六）牙輪鉆頭失效分析（5）保徑齒、外排齒磨損失效 當鉆遇火成巖、變質巖、黃

29、鐵礦、花崗巖等研磨性極強地層時，往往造成鉆頭外排齒或保徑齒提前磨損失效。 表現形式： 鉆速由快變慢，或無進尺，轉盤扭矩極大，甚至蹩停轉盤，上提循環(huán)正常；鉆頭牙輪外排齒和保徑齒磨損嚴重，鉆頭外徑麿小。1、牙輪鉆頭失效形式與原因2021/7/2355二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析（六）牙輪鉆頭失效分析1、牙輪鉆頭失效形式與原因2021/7/2356二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析（六）牙輪鉆頭失效分析1、牙輪鉆頭失效形式與原因2021/7/2357二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析（六）牙輪鉆頭失效分析（6）其它形式失效 頓鉆剪斷牙輪、選

30、型不適合齒圈磨損等。1、牙輪鉆頭失效形式與原因2021/7/2358二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效判斷（六）牙輪鉆頭失效判斷1、鉆時判斷牙齒斷齒嚴重鉆時升高；牙齒磨損嚴重鉆時升高；井下落物鉆時升高；牙輪卡死鉆時升高；牙輪曠動鉆時升高；因此，可以從鉆時方面進行判斷鉆頭使用情況，及時起鉆，預防牙輪落井故障。2021/7/2359二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效判斷（六）牙輪鉆頭失效判斷1、鉆時判斷鉆時影響因素：1、鉆壓參數調整，影響判斷；2、地層巖性變化，影響判斷；3、鉆井方式改變，影響判斷。由于有影響因素的存在，因此，完全從鉆時判斷不能保證每次判斷都完全正確。2

31、021/7/2360二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效判斷（六）牙輪鉆頭失效判斷2、使用時間判斷 每種鉆頭在正常情況下，都存在鉆頭工作壽命，技術員在自己的長期工作中，逐漸熟知并掌握，因此，在正常情況下，多數技術員對每一型號的鉆頭都形成了自己的鉆頭使用壽命標準。 由于鉆頭使用壽命受地層巖性、鉆頭質量、鉆井參數等方面的影響，因此也不能完全判斷準確。2021/7/2361二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效判斷（六）牙輪鉆頭失效判斷3、泵壓和工具面判斷 這種判斷方法是建立在使用螺桿鉆具的基礎上。 使用螺桿鉆具鉆進時，在鉆頭出現曠動、卡死時對泵壓和工具面影響很大，因此，在定向

32、鉆進時，常從泵壓和工具面變化兩方面入手。 但是這種判斷往往比較滯后，一旦發(fā)現任何一方面出現異常情況，必須立即起鉆檢查，稍有不慎，就可能發(fā)生掉牙輪故障。 螺桿鉆具+牙輪鉆頭通常純鉆時間不超40小時。2021/7/2362二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效判斷（六）牙輪鉆頭失效判斷4、綜合運用分析判斷是技術員必須具備的素質 每一種判斷方法都不能做到完全準確，因此，技術員必須綜合分析地層巖性變化、鉆時、扭矩、鉆頭壽命、鄰井鉆頭使用情況、鉆井參數、純鉆時間等因素，進行綜合判斷。在判斷不準的情況下，要果斷處理，防止牙輪落井故障發(fā)生。2021/7/2363二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（七）

33、牙輪打撈處理（七）牙輪打撈處理牙輪故障最新處理工具半剖式強磁打撈器水眼磁鐵2021/7/2364二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（七）牙輪打撈處理（七）牙輪打撈處理牙輪故障最新處理工具半剖式強磁打撈器優(yōu)點：1、維護簡單；2、操作方便；缺點：1、水眼較小，泵壓高；2、半剖形狀，強度降底。3、一次打撈三只牙輪的概率較低。2021/7/2365二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（七）牙輪打撈處理（七）牙輪打撈處理牙輪故障最新處理工具半剖式強磁打撈器注意事項和操作要求：1、由于打撈器下部強度降低，必須保證井眼暢通；2、下鉆控制速度，遇阻不得硬壓硬沖；3、下鉆必須中途頂泵，防止下鉆到底開泵困難或憋泵；4、下鉆

34、到底以上提下放、循環(huán)、輕拔為主，嚴禁強轉硬壓，防止損壞打撈工具，最大下壓噸位不得超過2噸。2021/7/2366二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（七）牙輪打撈處理（七）牙輪打撈處理牙輪故障最新處理工具半剖式強磁打撈器打撈案例： 雙H6-708井鉆進至2098m時泵壓突然由12Mpa升高至16Mpa，隨即起鉆，23日3:00起鉆完發(fā)現三個牙輪落井。使用多功能牙輪打撈器進行打撈未成功。 下入半剖式強磁打撈器，循環(huán)泵壓18MPa，循環(huán)活動30分鐘后，經過多次下放、輕拔、循環(huán)后，起鉆。2021/7/2367二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（七）牙輪打撈處理（七）牙輪打撈處理牙輪故障最新處理工具半剖式強磁打

35、撈器打撈情況：2021/7/2368二、二、 三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭（七）牙輪打撈處理（七）牙輪打撈處理牙輪故障最新處理工具半剖式強磁打撈器 從第一次打撈情況分析井下還有一只牙輪，第二次下入半剖式強磁打撈器，又打撈出一塊完整的牙輪。 至此，三只牙輪全部打撈成功。2021/7/2369二、三牙輪鉆頭二、三牙輪鉆頭一、鉆頭簡介一、鉆頭簡介20112011年井控工作匯報年井控工作匯報匯匯 報報 提提 綱綱三、三、PDCPDC鉆頭鉆頭2021/7/2370三、三、 PDC鉆頭鉆頭 金剛石材料鉆頭以其機械鉆速高，井下情況容易判斷，鉆頭上無旋轉部分，使用安全。 P D C 鉆 頭 是 金 剛 石 材 料 鉆

36、 頭 中 的 一 種 ， P D C （Polycrystalline Diamond Compact ）-全稱聚晶金剛石復合片，為人造金剛石材料。 PDC鉆頭是用聚晶金剛石(薄圓片狀)做成小型切削塊鑲裝或燒結到鉆頭體上而形成的。適用于軟到中硬地層。隨著材料技術以及鉆頭設計、制造技術的不斷進步，其應用范圍也逐漸向硬地層、高研磨性地層以及含礫、軟硬交替等不均質地層擴展，近些年，PDC鉆頭應用越來越廣泛。2021/7/2371三、三、 PDC鉆頭鉆頭保徑卸扣槽倒劃眼齒切削齒噴嘴 PDCPDC鉆頭為一整體式鉆頭，整個鉆頭沒有活動零部件，結構比較簡單，鉆頭為一整體式鉆頭，整個鉆頭沒有活動零部件，結構比

37、較簡單，大致由鉆頭基體、鉆頭切削齒、噴嘴及排屑槽等幾部分組成。大致由鉆頭基體、鉆頭切削齒、噴嘴及排屑槽等幾部分組成。鉆頭體（一）PDC鉆頭的結構2021/7/2372三、三、 PDC鉆頭鉆頭（一）PDC鉆頭的結構排屑槽副切削齒2021/7/2373三、三、 PDC鉆頭鉆頭（一）PDC鉆頭的結構 PDCPDC鉆頭可分為鋼體鉆頭可分為鋼體PDCPDC鉆頭和碳化鎢胎體鉆頭和碳化鎢胎體PDCPDC鉆頭。鉆頭。 鋼體（鋼體（M M）式）式PDCPDC鉆頭是用鎳、鉻、鉬合金機械加工成形。經過熱處理后鉆頭是用鎳、鉻、鉬合金機械加工成形。經過熱處理后在鉆頭體上鉆孔，將人造聚晶金剛石復合片壓入在鉆頭體上鉆孔，將

38、人造聚晶金剛石復合片壓入( (緊配合緊配合) )鉆頭體內，用柱狀鉆頭體內，用柱狀碳化鎢保徑。碳化鎢保徑。 特點：復合片的釬焊強度高，使用后易于修復，生產工藝流程短，生產特點：復合片的釬焊強度高，使用后易于修復，生產工藝流程短，生產效率高，生產成本低，但表面不耐沖蝕，規(guī)徑易于磨小。效率高，生產成本低，但表面不耐沖蝕，規(guī)徑易于磨小。 胎體（胎體（S S）式鉆頭鉆頭基體用碳化鎢粉末燒結而成，燒結時在鉆頭工作）式鉆頭鉆頭基體用碳化鎢粉末燒結而成，燒結時在鉆頭工作面上留下窩槽，再將復合片直接焊接在窩槽上。面上留下窩槽，再將復合片直接焊接在窩槽上。 特點：碳化鎢合金耐沖蝕、耐磨損，允許使用較高的鉆頭壓力降

39、、較高特點：碳化鎢合金耐沖蝕、耐磨損，允許使用較高的鉆頭壓力降、較高鉆井液含砂量，易于進行優(yōu)化水力設計，具有較大的設計靈活性。鉆井液含砂量，易于進行優(yōu)化水力設計，具有較大的設計靈活性。1、鉆頭基體2021/7/2374三、三、 PDC鉆頭鉆頭（一）PDC鉆頭的結構1、鉆頭基體鋼體鋼體PDCPDC鉆頭鉆頭胎體胎體PDCPDC鉆頭鉆頭2021/7/2375三、三、 PDC鉆頭鉆頭（一）PDC鉆頭的結構1、鉆頭基體鋼體鋼體PDCPDC鉆頭鉆頭胎體胎體PDCPDC鉆頭鉆頭2021/7/2376三、三、 PDC鉆頭鉆頭（一）PDC鉆頭的結構（1 1） 內錐內錐 內錐的主要作用是抵抗鉆頭橫向力，防止內錐的

40、主要作用是抵抗鉆頭橫向力，防止鉆頭橫移，維持鉆頭穩(wěn)定旋轉。鉆頭橫移，維持鉆頭穩(wěn)定旋轉。 一般軟地層，內錐深一些；一般軟地層，內錐深一些； 硬地層，內錐淺一些。硬地層，內錐淺一些。內錐內錐冠頂冠頂外錐外錐肩部肩部保徑保徑（2 2） 冠頂冠頂 冠頂是鉆頭最先吃入地層的部位，而且總冠頂是鉆頭最先吃入地層的部位，而且總是最先接觸地層的變化。是最先接觸地層的變化。 一般地，軟地層，冠頂半徑小一些，以提一般地，軟地層，冠頂半徑小一些，以提高鉆頭吃入地層的能力；而硬地層或軟硬交錯高鉆頭吃入地層的能力；而硬地層或軟硬交錯地層，冠頂半徑大一些，以使切削齒受力較均地層，冠頂半徑大一些，以使切削齒受力較均勻，避免單

41、齒受力過大而先期損壞。勻，避免單齒受力過大而先期損壞。 鉆頭工作面形狀一般分為內錐、冠頂、外鉆頭工作面形狀一般分為內錐、冠頂、外錐、肩部及保徑五個基本要素。錐、肩部及保徑五個基本要素。 2、PDC鉆頭剖面形狀2021/7/2377三、三、 PDC鉆頭鉆頭（一）PDC鉆頭的結構2、PDC鉆頭剖面形狀內錐內錐冠頂冠頂外錐外錐肩部肩部保徑保徑 （ 3） 外錐或側翼外錐或側翼 分直線和曲線兩種。較硬地層，需要較分直線和曲線兩種。較硬地層，需要較多切削齒，外錐應長一些；較軟地層，外錐多切削齒，外錐應長一些；較軟地層，外錐可短一些?？啥桃恍?。 （4） 肩部肩部 肩部是從側翼向保徑過渡的部位。它是鉆肩部是從

42、側翼向保徑過渡的部位。它是鉆頭冠部旋轉半徑最大的部位，磨損也就最嚴頭冠部旋轉半徑最大的部位，磨損也就最嚴重，受沖擊載荷最大。重，受沖擊載荷最大。 （5）保徑）保徑 60100mm，金剛石、，金剛石、PDC 保徑部分保證鉆頭的外徑；保徑部分保證鉆頭的外徑； 鉆頭的穩(wěn)定性起到很大作用；鉆頭的穩(wěn)定性起到很大作用； 增長保徑的可提高井斜的控制能力。增長保徑的可提高井斜的控制能力。（3 3） 外錐或側翼外錐或側翼 分直線和曲線兩種。較硬地層，需要較分直線和曲線兩種。較硬地層，需要較多切削齒，外錐應長一些；較軟地層，外錐多切削齒，外錐應長一些；較軟地層，外錐可短一些?？啥桃恍?（4 4） 肩部肩部 肩部

43、是從側翼向保徑過渡的部位。它是肩部是從側翼向保徑過渡的部位。它是鉆頭冠部旋轉半徑最大的部位，磨損也就最鉆頭冠部旋轉半徑最大的部位，磨損也就最嚴重，受沖擊載荷最大。嚴重，受沖擊載荷最大。 （5 5）保徑）保徑 60-100mm60-100mm，金剛石、，金剛石、PDCPDC保徑部分保保徑部分保證鉆頭的外徑；證鉆頭的外徑； 鉆頭的穩(wěn)定性起到很大作用；鉆頭的穩(wěn)定性起到很大作用； 增長保徑的可提高井斜的控制能力。增長保徑的可提高井斜的控制能力。2021/7/2378三、三、 PDC鉆頭鉆頭（一）PDC鉆頭的結構2、PDC鉆頭剖面形狀特點特點 鉆頭表面積較小，鉆頭表面積較小，水力集中，清洗效水力集中，清

44、洗效果好；果好； 載荷分布較均勻；載荷分布較均勻；用于鉆石灰?guī)r、用于鉆石灰?guī)r、白云巖等較硬地層。白云巖等較硬地層。特點特點 側向推力指向鉆頭側向推力指向鉆頭中心，有利于防斜；中心，有利于防斜； 鉆頭外部表面積鉆頭外部表面積大，可布置較多切大，可布置較多切削齒，利于提高壽削齒，利于提高壽命。命。 用于軟地層用于軟地層。特點特點 冠頂較寬且較平冠頂較寬且較平緩，載荷分布較均緩，載荷分布較均勻。勻。 外側采用圓弧，外側采用圓弧，布齒面積較大。布齒面積較大。用于硬地層。用于硬地層。雙錐形雙錐形特點特點 內外錐有利于鉆內外錐有利于鉆頭穩(wěn)定；頭穩(wěn)定； 外錐較長，可多外錐較長，可多布齒，使磨損均勻；布齒，使

45、磨損均勻； 鉆硬夾層，冠部鉆硬夾層，冠部齒易早期損壞。齒易早期損壞。 適合中等均質地適合中等均質地層。層。雙錐形雙錐形淺錐形淺錐形拋物線形拋物線形B B 形形PDCPDC鉆頭基體四種基本冠部外形鉆頭基體四種基本冠部外形2021/7/2379三、三、 PDC鉆頭鉆頭（一）PDC鉆頭的結構3、PDC鉆頭切削齒 聚晶金剛石復合片是經過特殊工藝將金剛石微粒粘結在一起形成的復合材料。 復合片上部為聚晶金剛石薄層，其厚度為0.5000.635mm，是切削齒鋒利的刃口，硬度及耐磨性極高，但抗沖擊性較差。 復合片下部為碳化鎢基片，聚晶金剛石片與碳化鎢基片之間的有機結合，使得PDC齒既具有金剛石的硬度和耐磨性，

46、又具有碳化鎢的結構強度的抗沖擊能力。聚晶金剛石薄層碳化鎢基片2021/7/2380三、三、 PDC鉆頭鉆頭（一）PDC鉆頭的結構3、PDC鉆頭切削齒 （1 1）復合片結構及尺寸）復合片結構及尺寸直徑（直徑（mm)適用地層適用地層24極軟極軟19軟軟16中中13中硬中硬8硬硬2021/7/2381三、三、 PDC鉆頭鉆頭（一）PDC鉆頭的結構3、PDC鉆頭切削齒 （2）物理機械性質（1）極高的硬度（鋼的9-14倍，硬質合金的3-5倍）；（2）較高的抗壓強度（鋼的3-4倍）；（3）良好的自銳性（碳化鎢基體比聚晶層磨損速度快）；（4）抗沖擊韌性比天然金剛石好，比硬質合金差。聚晶層經受沖擊載荷作用易碎

47、裂。尤其是新復合片剛開始接 觸巖石，鋒銳邊刃很容易碎裂。（5）對溫度較敏感。350左右，磨損速度顯著加快，700 左右，強度失效。2021/7/2382三、三、 PDC鉆頭鉆頭（一）PDC鉆頭的結構3、PDC鉆頭切削齒 （3）步齒方式 刮刀式刮刀式 在軟地層中，吃入性能好，排屑在軟地層中，吃入性能好，排屑能力強，清洗冷卻效果好，不易泥包。能力強，清洗冷卻效果好，不易泥包。 單齒式（散布式）單齒式（散布式） 布齒區(qū)域大，布齒密度高，但排布齒區(qū)域大，布齒密度高，但排屑能力較差，容易泥包。適合于較硬屑能力較差，容易泥包。適合于較硬地層。地層。 組合式（混合式）組合式（混合式） 清洗、冷卻和排屑能力較

48、好，布清洗、冷卻和排屑能力較好，布齒密度較高，吃入性能較好。適合于齒密度較高，吃入性能較好。適合于中到中硬地層。中到中硬地層。2021/7/2383三、三、 PDC鉆頭鉆頭（二）PDC鉆頭的結構4、PDC鉆頭破巖機理PDC鉆頭主要以切削方式破碎巖石。（1）軟的塑性地層破碎過程： 切削刃在鉆壓作用下吃入地層，刃前巖石在旋轉力作用下發(fā)生剪切破壞，連續(xù)切削，類似車刀切削金屬的過程。（2）硬的脆性地層破碎過程： 碰撞 壓碎及小剪切大剪切。在切削脆性巖石中，在鉆壓和扭矩的作用下所產生的應力使巖石表現出脆性破碎，在這種情況下，破巖效率較高。2021/7/2384三、三、 PDC鉆頭鉆頭（三）PDC鉆頭牙齒

49、磨損情況介紹2021/7/2385三、三、 PDC鉆頭鉆頭1、粘結層脫落原因原因:選型不合理；選型不合理；鉆壓過大；硬夾層；鉆壓過大；硬夾層；井底造型不得當；井底造型不得當；沖擊載荷過大；操作不當；沖擊載荷過大；操作不當；鉆頭跳動。鉆頭跳動。措施措施:選硬型號鉆頭；選硬型號鉆頭；合理鉆壓；使用減震器；合理鉆壓；使用減震器；小鉆壓，低轉速，英寸；小鉆壓，低轉速，英寸；合理鉆井操作；合理鉆井操作；調整鉆井參數。調整鉆井參數。（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹2021/7/2386三、三、 PDC鉆頭鉆頭2、斷齒原因原因:選型不合理鉆頭偏軟；選型不合理鉆頭偏軟；鉆壓過大；轉速過高；硬夾層；鉆壓過大；轉

50、速過高；硬夾層；井底造型不得當；井底造型不得當；沖擊載荷過大；操作不當；沖擊載荷過大；操作不當；鉆頭跳動。鉆頭跳動。措施措施:選硬型號鉆頭；耐沖擊齒；選硬型號鉆頭；耐沖擊齒；合理鉆壓和轉速；使用減震器；合理鉆壓和轉速；使用減震器；小鉆壓，低轉速，英寸；小鉆壓，低轉速，英寸；合理鉆井操作；合理鉆井操作；調整鉆井參數。調整鉆井參數。（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹2021/7/2387三、三、 PDC鉆頭鉆頭3、泥包原因原因:粘性地層（水解性粘土等）；粘性地層（水解性粘土等）；水力參數不合理；水力參數不合理；噴嘴組合不合理；噴嘴組合不合理；操作不當（鉆壓大，井眼清洗）；操作不當（鉆壓大，井眼清洗）

51、；鉆頭選型不合理；泥漿性能不佳鉆頭選型不合理；泥漿性能不佳措施措施:針對粘性地層的鉆井措施；針對粘性地層的鉆井措施；優(yōu)化水力參數；優(yōu)化水力參數；高比水馬力；高比水馬力；合理鉆井操作；合理鉆井操作；合理鉆頭選型；抑制性泥漿合理鉆頭選型；抑制性泥漿（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹2021/7/2388三、三、 PDC鉆頭鉆頭4、磨芯（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因原因:1.井底造型不得當；井底造型不得當；2.落物損壞；沖蝕；鉆壓過大；落物損壞；沖蝕；鉆壓過大；3.選型不合理鉆頭偏軟；選型不合理鉆頭偏軟；4.操作不當；使用時間過長；操作不當；使用時間過長；5.鉆頭跳動鉆頭跳動措施措施:1.小鉆壓

52、，低轉速，英寸；小鉆壓，低轉速，英寸；2.合理選擇鉆壓；使用減震器；合理選擇鉆壓；使用減震器；3.硬型號鉆頭；耐研磨抗沖擊齒；硬型號鉆頭；耐研磨抗沖擊齒；4.合理鉆井操作；合理鉆井操作；5.調整鉆井參數調整鉆井參數 2021/7/2389三、三、 PDC鉆頭鉆頭5、齒缺損（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因原因:1.選型不合理鉆頭偏軟；選型不合理鉆頭偏軟；2.鉆壓過大；硬夾層；鉆壓過大；硬夾層；3.井底造型不得當；井底造型不得當；4.沖擊載荷過大；操作不當；沖擊載荷過大；操作不當；5.鉆頭跳動，熱龜裂鉆頭跳動，熱龜裂措施措施:1.選硬型號鉆頭；抗沖擊齒；選硬型號鉆頭；抗沖擊齒；2.合理選擇鉆壓

53、；使用減震器；合理選擇鉆壓；使用減震器；3.小鉆壓，低轉速，英寸；小鉆壓，低轉速，英寸；4.合理鉆井操作；合理鉆井操作；5.調整鉆井參數調整鉆井參數2021/7/2390三、三、 PDC鉆頭鉆頭6、（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因原因:1.選型不合理鉆頭偏軟；選型不合理鉆頭偏軟；2.鉆壓過大；硬夾層；鉆壓過大；硬夾層；3.井底造型不得當；井底造型不得當；4.沖擊載荷過大；操作不當；沖擊載荷過大；操作不當；5.鉆頭跳動，熱龜裂鉆頭跳動，熱龜裂措施措施:1.選硬型號鉆頭；抗沖擊齒；選硬型號鉆頭；抗沖擊齒；2.合理選擇鉆壓；使用減震器；合理選擇鉆壓；使用減震器；3.小鉆壓，低轉速，英寸；小鉆壓，

54、低轉速，英寸；4.合理鉆井操作；合理鉆井操作；5.調整鉆井參數調整鉆井參數2021/7/2391三、三、 PDC鉆頭鉆頭7、沖蝕（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因原因:1.水力不足，重復切削巖屑；水力不足，重復切削巖屑；2.高速射流產生渦流；高速射流產生渦流；3.噴嘴組合不合理；噴嘴組合不合理；4.研磨性地層；研磨性地層；5.泥漿固相含量過高泥漿固相含量過高措施措施:1.改善水力清洗；改善水力清洗；2.優(yōu)化水力參數；優(yōu)化水力參數；3.增加噴嘴數量，提高水力分布；增加噴嘴數量，提高水力分布；4.對鉆頭采取耐沖蝕措施；對鉆頭采取耐沖蝕措施；5.降低固相含量降低固相含量2021/7/2392三、三

55、、 PDC鉆頭鉆頭8、熱龜裂（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因原因:1.水力不足，冷卻差；水力不足，冷卻差；2.欠尺寸井段高轉速劃眼；欠尺寸井段高轉速劃眼；3.高轉速鉆進；高轉速鉆進；4.在灰?guī)r或研磨性地層中鉆進在灰?guī)r或研磨性地層中鉆進措施措施:1.優(yōu)化水力參數，改善水力冷卻；優(yōu)化水力參數，改善水力冷卻；2.欠尺寸井段小鉆壓，低轉速劃眼；欠尺寸井段小鉆壓，低轉速劃眼；3.合理轉速鉆進；合理轉速鉆進；4.研磨性好的鉆頭和切削齒研磨性好的鉆頭和切削齒2021/7/2393三、三、 PDC鉆頭鉆頭9、落物損壞（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹措施措施:1. 磁性打撈器等；磁性打撈器等；2.磨鞋等；磨

56、鞋等；3.隨鉆打撈杯等；隨鉆打撈杯等；4.磨鞋等；磨鞋等；5.銑錐，磨鞋等銑錐，磨鞋等原因原因:1.地面落物，如鉗牙，小工具等；地面落物，如鉗牙，小工具等；2.鉆具上的落物，如穩(wěn)定器翼；鉆具上的落物，如穩(wěn)定器翼；3.上一只鉆頭的掉齒；本只鉆頭的落物；上一只鉆頭的掉齒；本只鉆頭的落物；4.套管附件等；套管附件等；5.斜向器以及套管窗口等斜向器以及套管窗口等 2021/7/2394三、三、 PDC鉆頭鉆頭10、胎體脫落損壞（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因原因:1.鉆壓過大；鉆壓過大；2.沖擊載荷過大，鉆井操作不當；沖擊載荷過大，鉆井操作不當；3.斷齒，掉齒，熱龜裂等；斷齒，掉齒，熱龜裂等；4.

57、硫化氫，沖蝕，硬夾層等；硫化氫，沖蝕，硬夾層等；5.水力不充分；鉆頭震動水力不充分；鉆頭震動措施措施:1.合理選擇鉆壓；合理選擇鉆壓；2.鉆井操作要得當；降低轉速；鉆井操作要得當；降低轉速；3.鉆井操作要得當；鉆井操作要得當；4.增加排量；調整鉆井參數；增加排量；調整鉆井參數；5.調整鉆井參數調整鉆井參數2021/7/2395三、三、 PDC鉆頭鉆頭11、掉噴嘴（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因原因:1.裝噴嘴程序不當；裝噴嘴程序不當；2.噴嘴型號不合適；噴嘴型號不合適；3.固相含量高引起水眼沖蝕；固相含量高引起水眼沖蝕；4.鉆頭工作時間過長；鉆頭工作時間過長；5.鉆頭泥包致使在噴嘴鎖定松動

58、鉆頭泥包致使在噴嘴鎖定松動措施措施:1.按規(guī)定程序裝噴嘴；按規(guī)定程序裝噴嘴；2.噴嘴型號與水眼要一致；噴嘴型號與水眼要一致；3.降低固相含量；降低固相含量；4.把握好鉆頭工作時間；把握好鉆頭工作時間；5.防鉆頭泥包防鉆頭泥包2021/7/2396三、三、 PDC鉆頭鉆頭12、齒脫落（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因原因:1.鉆壓過大，超過齒焊接承受力；鉆壓過大，超過齒焊接承受力；2.沖蝕；胎體脫落；沖蝕；胎體脫落；3.氫脆裂紋；腐蝕；氫脆裂紋；腐蝕；4.鉆頭震動；操作不當；鉆頭震動；操作不當；5.齒焊接缺陷；工作時間過長齒焊接缺陷；工作時間過長 措施措施:1.合理使用鉆壓；合理使用鉆壓；2.

59、優(yōu)化水力；調整鉆井參數；優(yōu)化水力；調整鉆井參數；3.改變鉆井環(huán)境；改變鉆井環(huán)境；4.合理鉆井操作；合理鉆井操作；5.提高焊接質量；選擇長壽命鉆頭提高焊接質量；選擇長壽命鉆頭2021/7/2397三、三、 PDC鉆頭鉆頭13、磨環(huán)（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因原因:1.選型不合理鉆頭偏軟；選型不合理鉆頭偏軟；2.鉆壓過大；落物損壞；鉆壓過大；落物損壞；3.井底造型不得當；井底造型不得當；4.工作時間過長；沖蝕；工作時間過長；沖蝕；5.鉆頭跳動鉆頭跳動措施措施:1.選硬型號鉆頭；耐磨損齒；選硬型號鉆頭；耐磨損齒；2.合理選擇鉆壓；使用減震器；合理選擇鉆壓；使用減震器；3.小鉆壓，低轉速，英寸

60、；小鉆壓，低轉速，英寸；4.選擇長壽命鉆頭；防沖蝕；選擇長壽命鉆頭；防沖蝕；5.調整鉆井參數調整鉆井參數 2021/7/2398三、三、 PDC鉆頭鉆頭14、齒磨損（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因原因:1.選型不合理鉆頭偏軟；選型不合理鉆頭偏軟；2.轉速過高，加速磨損；轉速過高，加速磨損；3.鉆頭工作時間過長；鉆頭工作時間過長；4.水力清洗不好水力清洗不好措施措施:1.選硬型號鉆頭；耐磨損齒；選硬型號鉆頭；耐磨損齒；2.合理選擇轉速；合理選擇轉速；3.縮短工作時間，或選長壽命鉆頭；縮短工作時間，或選長壽命鉆頭；4.增加水力能量，改善水力清洗；增加水力能量，改善水力清洗；2021/7/239