鉆頭的認(rèn)識與使用課件

河南鉆井鉆頭的認(rèn)識與使用生產(chǎn)技術(shù)科鉆井28隊田逢智2017年1月1.河南鉆井鉆頭的認(rèn)識與使用生產(chǎn)技術(shù)科1.二、三牙輪鉆頭一、鉆頭簡介2011年井控工作匯報匯報提綱三、PDC鉆頭2.二、三牙輪鉆頭一、鉆頭簡介2011年井控工作匯報匯報提一、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(jìn)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。3.一、鉆頭簡介目前石油鉆井中使用的鉆頭分為刮刀鉆頭、一、鉆頭簡介刮刀鉆頭刮刀鉆頭有雙翼刮刀、三翼刮刀、四翼刮刀之分，最常見的為三翼刮刀鉆頭。4.一、鉆頭簡介刮刀鉆頭刮刀鉆頭有雙翼刮刀、三翼刮刀、一、鉆頭簡介牙輪鉆頭牙輪鉆頭按牙輪數(shù)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。5.一、鉆頭簡介牙輪鉆頭牙輪鉆頭按牙輪數(shù)目分有單牙輪鉆一、鉆頭簡介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。6.一、鉆頭簡介金剛石鉆頭金剛石鉆頭按金剛石來源分為天二、三牙輪鉆頭一、鉆頭簡介2011年井控工作匯報匯報提綱三、PDC鉆頭7.二、三牙輪鉆頭一、鉆頭簡介2011年井控工作匯報匯報提二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)牙輪鉆頭主要有巴掌（牙掌）、軸承、牙輪、水眼、儲油系統(tǒng)等部分組成。8.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)牙輪鉆頭主要有巴掌（牙掌二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)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(nèi)孔組成軸承副。牙掌上有水孔流道，還安裝有儲油壓力補(bǔ)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(nèi)部又需要有足夠的強(qiáng)度及耐沖擊韌性。1、牙掌9.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)牙掌是牙二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)

鉆頭軸承有三種：滾動軸承、滑動軸承、卡簧滑動軸承?？ɑ苫瑒虞S承是主要為國外廠家產(chǎn)品，國內(nèi)牙輪鉆頭的軸承絕大多數(shù)只有滾動軸承和滑動軸承二種。

2、軸承結(jié)構(gòu)10.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)鉆頭軸承有三種：二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)2、軸承結(jié)構(gòu)11.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)2、軸承結(jié)構(gòu)11.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒牙輪是一個錐體，分為單錐和復(fù)錐兩種。單錐由主錐和背組成，單錐牙輪在井底的運(yùn)動為純滾動，適應(yīng)于硬地層鉆井；復(fù)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(chǎn)生滑動，適應(yīng)于較軟地層鉆井。12.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒a—單錐b、c—復(fù)錐1—主錐2—副錐3—背錐13.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒牙輪上的牙齒分鑲齒與鋼齒（銑齒）兩種，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(zhì)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(fù)地全面破碎井底地層巖石，并防止齒槽泥包。14.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒硬質(zhì)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(jī)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。15.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒鋼齒形狀多為鍥形，為了加強(qiáng)鉆頭保徑，外排齒往往設(shè)計成“T”、“L”、“Ⅱ”；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。16.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒牙齒的形狀、大小、數(shù)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(shù)量越多。17.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)4、儲油壓力補(bǔ)償系統(tǒng)該裝置由軸承密封圈、儲油囊、保護(hù)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(nèi)外的壓力差，使軸承密封圈在較小壓差下長時間正常工作，防止鉆井液進(jìn)入軸承腔內(nèi)和避免潤滑脂的漏失，并儲存足夠的潤滑脂向軸承腔內(nèi)不斷補(bǔ)充，使鉆頭在密封狀態(tài)和潤滑條件下良好工作。18.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)4、儲油壓力補(bǔ)償系統(tǒng)二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)4、儲油壓力補(bǔ)償系統(tǒng)19.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)4、儲油壓力補(bǔ)償系統(tǒng)19二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)5、鉆頭噴嘴為了解決巖屑及時沖離井底，避免重復(fù)切削，達(dá)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(shè)計了并安裝了噴嘴。鉆頭噴嘴由硬質(zhì)合金加工而成，常用噴嘴主要有三種型號，標(biāo)準(zhǔn)型、保護(hù)蓋型、和微長噴嘴，其它還脈沖噴嘴、斜噴嘴、加長噴嘴等。20.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)5、鉆頭噴嘴為了二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)5、鉆頭噴嘴S——標(biāo)準(zhǔn)型P——保護(hù)蓋型M——微長噴嘴21.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)5、鉆頭噴嘴S——標(biāo)二、三牙輪鉆頭（二）牙輪鉆頭的工作原理1、牙齒的公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)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(zhuǎn)運(yùn)動——公轉(zhuǎn)。公轉(zhuǎn)速度就是轉(zhuǎn)盤或井下動力鉆具的旋轉(zhuǎn)速度。鉆頭工作時，牙齒繞牙輪軸線作逆時針方向的旋轉(zhuǎn)——自轉(zhuǎn)。自轉(zhuǎn)速度與公轉(zhuǎn)速度以及牙齒對井底的作用有關(guān)。22.二、三牙輪鉆頭（二）牙輪鉆頭的工作原理1、牙齒的公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)二、三牙輪鉆頭（二）牙輪鉆頭的工作原理2、鉆頭的沖擊破巖牙輪滾動，牙齒單齒、雙齒交錯接觸井底，產(chǎn)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(zhuǎn)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。23.二、三牙輪鉆頭（二）牙輪鉆頭的工作原理2、鉆頭的沖擊破巖二、三牙輪鉆頭（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(zhì)合金齒崩碎；鉆柱疲勞損壞。24.二、三牙輪鉆頭（二）牙輪鉆頭的工作原理2、鉆頭的沖擊破巖優(yōu)二、三牙輪鉆頭（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(chǎn)生牙齒對井底的滑動實現(xiàn)的。產(chǎn)生滑動的原因是由牙輪鉆頭的超頂、復(fù)錐和移軸三種結(jié)構(gòu)特點引起的。25.二、三牙輪鉆頭（二）牙輪鉆頭的工作原理3、剪切作用二、三牙輪鉆頭（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(yīng)地使牙齒磨損加劇。極軟---中硬地層：移軸、超頂和復(fù)錐結(jié)構(gòu)中硬---硬地層：超頂和復(fù)錐結(jié)構(gòu)極硬---研磨性很強(qiáng)的地層：單錐、不超頂、也不移軸26.二、三牙輪鉆頭（二）牙輪鉆頭的工作原理3、剪切作用二、三牙輪鉆頭（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(jié)構(gòu)特征代號。實例：8-1/2″HJT517G鉆頭直徑代號鉆頭系列代號鉆頭分類號鉆頭附加結(jié)構(gòu)特征代號英寸符號為?，1?=25.4mm27.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼序號適用鉆井工藝、地層及鉆頭軸承密封標(biāo)準(zhǔn)系列

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28.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼二、三牙輪鉆頭（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序號適用鉆井工藝、地層及鉆頭軸承密封標(biāo)準(zhǔn)系列8適用老井開窗側(cè)鉆井及深井YC單牙鉆頭系列9適用小井眼鉆井SMD小井眼鉆頭系列10適用以氣體作為循環(huán)介質(zhì)的欠平衡鉆井Q空氣鉆井牙輪鉆頭系列11適合高轉(zhuǎn)速，軟或中軟地層鉆進(jìn)SWT高效鋼齒鉆頭系列12適用深井硬地層，如：火成巖、花崗巖HF硬地層鉆頭系列13適用定向井、水平井、高溫深井鉆井MD高速馬達(dá)鉆頭系列29.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼30.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼鉆頭分類號實例：8-1/2″HJT517G鉆頭分類號：表示IADC編碼，采用SPE/IADC23937的規(guī)定，由三位數(shù)字組成。首位數(shù)為切削結(jié)構(gòu)類別及地層系列號；第二位為地層分級號；末位數(shù)為鉆頭結(jié)構(gòu)特征代號。31.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼首位數(shù)表示意義巖性1銑齒，低抗壓強(qiáng)度高可鉆性的軟地層軟2銑齒，高抗壓強(qiáng)度的中到硬地層中硬3銑齒，中等研磨性或研磨性的硬地層硬4鑲齒，低搞壓強(qiáng)度高可鉆性的軟地層軟5鑲齒，低抗壓強(qiáng)度的軟到中硬地層軟至中硬6鑲齒，高抗壓強(qiáng)度的中硬地層中硬7鑲齒，中等研磨性或研磨性的硬地層硬8鑲齒，高研磨性的極硬地層極硬首位數(shù)——為切削結(jié)構(gòu)類別及地層系列號，由數(shù)字1～8表示八個系列32.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼二、三牙輪鉆頭（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號——用數(shù)字1～4分別表示在第一位數(shù)字表示的鉆頭所適用的地層中再依次從軟到硬分為四個級別。鉆頭分類號首位對應(yīng)地層第二位6中硬1234由軟到硬例如：第一位數(shù)字為6，對應(yīng)地層為中硬地層。33.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼末位數(shù)為鉆頭結(jié)構(gòu)特征代號——用數(shù)字1～9表示。其中1～7表示軸承及保徑特征，8、9留代未來的新結(jié)構(gòu)特征鉆頭用。1——表示非密封滾動軸承2——空氣冷卻滾動軸承3——滾動軸承，保徑4——密封滾動軸承5——密封滾動軸承，保徑6——密封滑動軸承7——密封滑動軸承，保徑鉆頭分類號34.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼鉆頭附加結(jié)構(gòu)特征代號實例中：8-1/2″HJT517GC——中心噴嘴Y——圓錐形齒V——流道強(qiáng)化J——定向噴射S——牙輪體保護(hù)T——牙輪特別保徑W——增強(qiáng)齒形X——凸頂楔齒E——加長雙噴嘴G——掌背強(qiáng)化L——掌背扶正K——寬齒H——金剛石保徑不同廠家附加結(jié)構(gòu)特征代號含義不同。以江漢鉆頭為例35.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼實例：8-1/2″HJT517GL表示含義？81/2″：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(qiáng)度，軟到中地層鑲硬質(zhì)合金齒G：掌背加強(qiáng)L：掌背扶正塊36.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼二、三牙輪鉆頭（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。鉆頭尺寸扣型推薦上扣扭矩（KN.m）英寸毫米3-3/4～4-1/295.3～114.32A31/23/8REG4.1～4.74-5/8～4-7/8117.5～123.8231/27/8REG6.1～7.55-1/2～6-3/4139.7～171.5331/31/2REG9.5～12.27-1/2～8-3/4190～222.3431/41/2REG16.3～21.79-1/2～13-3/4241.3～349.3631/65/8REG38～43.414-1/2～26368.3～660.4731/75/8REG46.1～54.237.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用2、鉆頭尺寸與扣型不同鉆二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用3、鉆頭尺寸與噴嘴（1）噴嘴型號表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S-標(biāo)準(zhǔn)型P-保護(hù)蓋型M-長噴嘴型噴嘴尺寸代號噴嘴出口直徑單位：mm38.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用3、鉆頭尺寸與噴嘴（1）二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用3、鉆頭尺寸與噴嘴（2）噴嘴的安裝①先用卡簧鉗去掉卡簧，再撥出鉆頭上的塑料保護(hù)套，檢查膠圈；②檢查卡簧槽是有油漆或其它異物堵塞，若有異物，用細(xì)鋼絲清除干凈；③在噴嘴上涂少量黃油，將噴嘴放入鉆頭水眼內(nèi)；④使用木塊墊在水眼上，用小榔頭輕輕敲擊，水眼到位。⑤安裝卡簧，檢查卡簧是否完全到位。39.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用3、鉆頭尺寸與噴嘴（2）二、三牙輪鉆頭（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①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(nèi)。②噴嘴材料為硬質(zhì)合金，易碎易斷，安裝噴嘴時禁止使用金屬物直接敲擊噴嘴。③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(rèn)噴嘴是否完整。40.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用3、鉆頭尺寸與噴嘴（3）二、三牙輪鉆頭（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組合不如雙組合41.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用3、鉆頭尺寸與噴嘴（4）二、三牙輪鉆頭（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(jìn)井段的深淺。井淺時，選用機(jī)械鉆速高的鉆頭；井深時，選用總進(jìn)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。42.二、三牙輪鉆頭（四）鉆頭選型原則1、地層的軟硬程度和研磨性二、三牙輪鉆頭（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(yīng)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(yán)重，則考慮選擇保徑鉆頭。如：掌背強(qiáng)化鉆頭、掌背扶正塊鉆頭。1、由銑齒到鑲齒，牙齒由長到短。43.二、三牙輪鉆頭（四）鉆頭選型原則東部牙輪鉆頭使用優(yōu)選方案銑二、三牙輪鉆頭（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(jù)實際情況靈活運(yùn)用。依據(jù)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。44.二、三牙輪鉆頭（四）鉆頭選型原則東部牙輪鉆頭使用優(yōu)選方案4二、三牙輪鉆頭（五）現(xiàn)場使用要求1、鉆頭入井前要嚴(yán)格檢查外觀，測量鉆頭外徑。2、嚴(yán)格按扭矩上扣，防止鉆頭落井，或損壞絲扣。3、下鉆控制速度，遇阻不得硬沖硬壓。4、鉆頭接觸井底前，提前開泵開轉(zhuǎn)盤。5、下鉆到底，輕壓慢轉(zhuǎn)（10-20KN，60r/min）跑合牙輪30分鐘，然后逐步加壓至設(shè)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。45.二、三牙輪鉆頭（五）現(xiàn)場使用要求1、鉆頭入井前要嚴(yán)格檢查外二、三牙輪鉆頭（五）現(xiàn)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(yīng)及時分析判斷，防止掉牙輪。10、跳壓嚴(yán)重地層，應(yīng)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(guān)鍵技術(shù)措施提供依據(jù)。12、帶螺桿的牙輪鉆頭純鉆時間40小時。46.二、三牙輪鉆頭（五）現(xiàn)場使用要求7、送鉆均勻，防止頓鉆、溜二、三牙輪鉆頭（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(xiàn)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(yán)重，外排齒和內(nèi)排齒完好，軸承完好。1、牙輪鉆頭失效形式與原因47.二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析（1）選型不適合地層，二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析1、牙輪鉆頭失效形式與原因48.二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析1、牙輪鉆頭失效形式與二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析（2）井下落物，井底不干凈，造成斷齒失效

表現(xiàn)形式：①鉆速時快時慢，扭矩波動大；②牙輪上有明顯劃痕，斷齒無規(guī)律；③嚴(yán)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49.二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析（2）井下落物，井底不二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析（3）掌尖磨損，導(dǎo)致軸承失效井斜較大，或地層研磨性極強(qiáng)，導(dǎo)致掌尖磨損。螺桿鉆進(jìn)時表現(xiàn)較為突出。表現(xiàn)形式：①鉆速不受影響，突然蹩鉆或泵壓升高；（螺桿）②帶有扶正器時，后期蹩鉆嚴(yán)重，無進(jìn)尺；（扶正器)鉆頭外排齒磨損嚴(yán)重，中排齒和內(nèi)排齒完好，掌背和掌尖磨損嚴(yán)重。1、牙輪鉆頭失效形式與原因50.二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析（3）掌尖磨損，導(dǎo)致軸二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析1、牙輪鉆頭失效形式與原因51.二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析1、牙輪鉆頭失效形式與二、三牙輪鉆頭（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(dǎo)致牙輪卡死。表現(xiàn)形式：①鉆速極慢，或無進(jìn)尺，扭矩偏大；②鉆頭牙輪磨平，整個牙輪磨掉。1、牙輪鉆頭失效形式與原因52.二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析（4）牙輪卡死1、牙輪二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析1、牙輪鉆頭失效形式與原因53.二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析1、牙輪鉆頭失效形式與二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析（5）保徑齒、外排齒磨損失效

當(dāng)鉆遇火成巖、變質(zhì)巖、黃鐵礦、花崗巖等研磨性極強(qiáng)地層時，往往造成鉆頭外排齒或保徑齒提前磨損失效。表現(xiàn)形式：

鉆速由快變慢，或無進(jìn)尺，轉(zhuǎn)盤扭矩極大，甚至蹩停轉(zhuǎn)盤，上提循環(huán)正常；鉆頭牙輪外排齒和保徑齒磨損嚴(yán)重，鉆頭外徑麿小。1、牙輪鉆頭失效形式與原因54.二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析（5）保徑齒、外排齒磨二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析1、牙輪鉆頭失效形式與原因55.二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析1、牙輪鉆頭失效形式與二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析1、牙輪鉆頭失效形式與原因56.二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析1、牙輪鉆頭失效形式與二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析（6）其它形式失效

頓鉆剪斷牙輪、選型不適合齒圈磨損等。1、牙輪鉆頭失效形式與原因57.二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效分析（6）其它形式失效1、二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效判斷1、鉆時判斷牙齒斷齒嚴(yán)重——鉆時升高；牙齒磨損嚴(yán)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(jìn)行判斷鉆頭使用情況，及時起鉆，預(yù)防牙輪落井故障。58.二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效判斷1、鉆時判斷牙齒斷齒嚴(yán)二、三牙輪鉆頭（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(shù)調(diào)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。59.二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效判斷1、鉆時判斷鉆時影響因二、三牙輪鉆頭（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(shù)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(shù)技術(shù)員對每一型號的鉆頭都形成了自己的鉆頭使用壽命標(biāo)準(zhǔn)。由于鉆頭使用壽命受地層巖性、鉆頭質(zhì)量、鉆井參數(shù)等方面的影響，因此也不能完全判斷準(zhǔn)確。60.二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效判斷2、使用時間判斷二、三牙輪鉆頭（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(chǔ)上。使用螺桿鉆具鉆進(jìn)時，在鉆頭出現(xiàn)曠動、卡死時對泵壓和工具面影響很大，因此，在定向鉆進(jìn)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(xiàn)任何一方面出現(xiàn)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。61.二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效判斷3、泵壓和工具面判斷二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效判斷4、綜合運(yùn)用分析判斷——是技術(shù)員必須具備的素質(zhì)

每一種判斷方法都不能做到完全準(zhǔn)確，因此，技術(shù)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(shù)、純鉆時間等因素，進(jìn)行綜合判斷。在判斷不準(zhǔn)的情況下，要果斷處理，防止牙輪落井故障發(fā)生。62.二、三牙輪鉆頭（六）牙輪鉆頭失效判斷4、綜合運(yùn)用分析判斷—二、三牙輪鉆頭（七）牙輪打撈處理牙輪故障最新處理工具——半剖式強(qiáng)磁打撈器水眼磁鐵63.二、三牙輪鉆頭（七）牙輪打撈處理牙輪故障最新處理工具水眼磁二、三牙輪鉆頭（七）牙輪打撈處理牙輪故障最新處理工具——半剖式強(qiáng)磁打撈器優(yōu)點：1、維護(hù)簡單；2、操作方便；缺點：1、水眼較小，泵壓高；2、半剖形狀，強(qiáng)度降底。3、一次打撈三只牙輪的概率較低。64.二、三牙輪鉆頭（七）牙輪打撈處理牙輪故障最新處理工具——半二、三牙輪鉆頭（七）牙輪打撈處理牙輪故障最新處理工具——半剖式強(qiáng)磁打撈器注意事項和操作要求：1、由于打撈器下部強(qiáng)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、下鉆到底以上提下放、循環(huán)、輕拔為主，嚴(yán)禁強(qiáng)轉(zhuǎn)硬壓，防止損壞打撈工具，最大下壓噸位不得超過2噸。65.二、三牙輪鉆頭（七）牙輪打撈處理牙輪故障最新處理工具——半二、三牙輪鉆頭（七）牙輪打撈處理牙輪故障最新處理工具——半剖式強(qiáng)磁打撈器打撈案例：雙H6-708井鉆進(jìn)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(xiàn)三個牙輪落井。使用多功能牙輪打撈器進(jìn)行打撈未成功。下入半剖式強(qiáng)磁打撈器，循環(huán)泵壓18MPa，循環(huán)活動30分鐘后，經(jīng)過多次下放、輕拔、循環(huán)后，起鉆。66.二、三牙輪鉆頭（七）牙輪打撈處理牙輪故障最新處理工具——半二、三牙輪鉆頭（七）牙輪打撈處理牙輪故障最新處理工具——半剖式強(qiáng)磁打撈器打撈情況：67.二、三牙輪鉆頭（七）牙輪打撈處理牙輪故障最新處理工具——半二、三牙輪鉆頭（七）牙輪打撈處理牙輪故障最新處理工具——半剖式強(qiáng)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(qiáng)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。68.二、三牙輪鉆頭（七）牙輪打撈處理牙輪故障最新處理工具——半二、三牙輪鉆頭一、鉆頭簡介2011年井控工作匯報匯報提綱三、PDC鉆頭69.二、三牙輪鉆頭一、鉆頭簡介2011年井控工作匯報匯報提三、PDC鉆頭

金剛石材料鉆頭以其機(jī)械鉆速高，井下情況容易判斷，鉆頭上無旋轉(zhuǎn)部分，使用安全。PDC鉆頭是金剛石材料鉆頭中的一種，PDC（PolycrystallineDiamondCompact）--全稱聚晶金剛石復(fù)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(jié)到鉆頭體上而形成的。適用于軟到中硬地層。隨著材料技術(shù)以及鉆頭設(shè)計、制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，其應(yīng)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(zhì)地層擴(kuò)展，近些年，PDC鉆頭應(yīng)用越來越廣泛。70.三、PDC鉆頭金剛石材料鉆頭以其機(jī)械鉆速高，井下情三、PDC鉆頭保徑卸扣槽倒劃眼齒切削齒噴嘴

PDC鉆頭為一整體式鉆頭，整個鉆頭沒有活動零部件，結(jié)構(gòu)比較簡單，大致由鉆頭基體、鉆頭切削齒、噴嘴及排屑槽等幾部分組成。鉆頭體（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)71.三、PDC鉆頭保徑卸扣槽倒劃眼齒切削齒噴嘴PDC鉆三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)排屑槽副切削齒72.三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)排屑槽副切削齒72.三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)

PDC鉆頭可分為鋼體PDC鉆頭和碳化鎢胎體PDC鉆頭。鋼體（M）式PDC鉆頭是用鎳、鉻、鉬合金機(jī)械加工成形。經(jīng)過熱處理后在鉆頭體上鉆孔，將人造聚晶金剛石復(fù)合片壓入(緊配合)鉆頭體內(nèi)，用柱狀碳化鎢保徑。特點：復(fù)合片的釬焊強(qiáng)度高，使用后易于修復(fù)，生產(chǎn)工藝流程短，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，但表面不耐沖蝕，規(guī)徑易于磨小。胎體（S）式鉆頭鉆頭基體用碳化鎢粉末燒結(jié)而成，燒結(jié)時在鉆頭工作面上留下窩槽，再將復(fù)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、較高鉆井液含砂量，易于進(jìn)行優(yōu)化水力設(shè)計，具有較大的設(shè)計靈活性。1、鉆頭基體73.三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)PDC鉆頭可分三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)1、鉆頭基體鋼體PDC鉆頭胎體PDC鉆頭74.三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)1、鉆頭基體鋼體PDC三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)1、鉆頭基體鋼體PDC鉆頭胎體PDC鉆頭75.三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)1、鉆頭基體鋼體PDC三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)（1）內(nèi)錐

內(nèi)錐的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(zhuǎn)。一般軟地層，內(nèi)錐深一些；硬地層，內(nèi)錐淺一些。內(nèi)錐冠頂外錐肩部保徑（2）冠頂

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。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地層，冠頂半徑大一些，以使切削齒受力較均勻，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(nèi)錐、冠頂、外錐、肩部及保徑五個基本要素。

2、PDC鉆頭剖面形狀76.三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)（1）內(nèi)錐內(nèi)錐冠頂外三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)2、PDC鉆頭剖面形狀內(nèi)錐冠頂外錐肩部保徑

（3）外錐或側(cè)翼

分直線和曲線兩種。較硬地層，需要較多切削齒，外錐應(yīng)長一些；較軟地層，外錐可短一些。

（4）肩部

肩部是從側(cè)翼向保徑過渡的部位。它是鉆頭冠部旋轉(zhuǎn)半徑最大的部位，磨損也就最嚴(yán)重，受沖擊載荷最大。

（5）保徑

60~100mm，金剛石、PDC

保徑部分保證鉆頭的外徑；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。（3）外錐或側(cè)翼

分直線和曲線兩種。較硬地層，需要較多切削齒，外錐應(yīng)長一些；較軟地層，外錐可短一些。（4）肩部

肩部是從側(cè)翼向保徑過渡的部位。它是鉆頭冠部旋轉(zhuǎn)半徑最大的部位，磨損也就最嚴(yán)重，受沖擊載荷最大。（5）保徑

①60-100mm，金剛石、PDC保徑部分保證鉆頭的外徑；②鉆頭的穩(wěn)定性起到很大作用；③增長保徑的可提高井斜的控制能力。77.三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)2、PDC鉆頭剖面形狀三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)2、PDC鉆頭剖面形狀特點

鉆頭表面積較小，水力集中，清洗效果好；載荷分布較均勻；用于鉆石灰?guī)r、白云巖等較硬地層。特點

側(cè)向推力指向鉆頭中心，有利于防斜；鉆頭外部表面積大，可布置較多切削齒，利于提高壽命。用于軟地層。特點

冠頂較寬且較平緩，載荷分布較均勻。外側(cè)采用圓弧，布齒面積較大。用于硬地層。雙錐形特點

內(nèi)外錐有利于鉆頭穩(wěn)定；外錐較長，可多布齒，使磨損均勻；鉆硬夾層，冠部齒易早期損壞。適合中等均質(zhì)地層。雙錐形淺錐形拋物線形B形PDC鉆頭基體四種基本冠部外形78.三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)2、PDC鉆頭剖面形狀三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)3、PDC鉆頭切削齒

PDC鉆頭切削齒——聚晶金剛石復(fù)合片是經(jīng)過特殊工藝將金剛石微粒粘結(jié)在一起形成的復(fù)合材料。復(fù)合片上部為聚晶金剛石薄層，其厚度為0.500—0.635mm，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(fù)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(jī)結(jié)合，使得PDC齒既具有金剛石的硬度和耐磨性，又具有碳化鎢的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的抗沖擊能力。聚晶金剛石薄層碳化鎢基片79.三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)3、PDC鉆頭切削齒三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)3、PDC鉆頭切削齒（1）復(fù)合片結(jié)構(gòu)及尺寸直徑（mm)適用地層24極軟19軟16中13中硬8硬80.三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)3、PDC鉆頭切削齒三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)3、PDC鉆頭切削齒（2）物理機(jī)械性質(zhì)（1）極高的硬度（鋼的9-14倍，硬質(zhì)合金的3-5倍）；（2）較高的抗壓強(qiáng)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(zhì)合金差。聚晶層經(jīng)受沖擊載荷作用易碎裂。尤其是新復(fù)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(qiáng)度失效。81.三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)3、PDC鉆頭切削齒三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)3、PDC鉆頭切削齒（3）步齒方式①

刮刀式

在軟地層中，吃入性能好，排屑能力強(qiáng)，清洗冷卻效果好，不易泥包。②單齒式（散布式）

布齒區(qū)域大，布齒密度高，但排屑能力較差，容易泥包。適合于較硬地層。③

組合式（混合式）

清洗、冷卻和排屑能力較好，布齒密度較高，吃入性能較好。適合于中到中硬地層。82.三、PDC鉆頭（一）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)3、PDC鉆頭切削齒三、PDC鉆頭（二）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)4、PDC鉆頭破巖機(jī)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(zhuǎn)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(chǎn)生的應(yīng)力使巖石表現(xiàn)出脆性破碎，在這種情況下，破巖效率較高。83.三、PDC鉆頭（二）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)4、PDC鉆頭破巖機(jī)理三、PDC鉆頭（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹84.三、PDC鉆頭（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹84.三、PDC鉆頭1、粘結(jié)層脫落原因:①選型不合理；②鉆壓過大；硬夾層；③井底造型不得當(dāng)；④沖擊載荷過大；操作不當(dāng)；⑤鉆頭跳動。措施:①選硬型號鉆頭；②合理鉆壓；使用減震器；③小鉆壓，低轉(zhuǎn)速，＞６英寸；④合理鉆井操作；⑤調(diào)整鉆井參數(shù)。（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹85.三、PDC鉆頭1、粘結(jié)層脫落原因:措施:（三）PDC鉆頭牙三、PDC鉆頭2、斷齒原因:①選型不合理－鉆頭偏軟；②鉆壓過大；轉(zhuǎn)速過高；硬夾層；③井底造型不得當(dāng)；④沖擊載荷過大；操作不當(dāng)；⑤鉆頭跳動。措施:①選硬型號鉆頭；耐沖擊齒；②合理鉆壓和轉(zhuǎn)速；使用減震器；③小鉆壓，低轉(zhuǎn)速，＞６英寸；④合理鉆井操作；⑤調(diào)整鉆井參數(shù)。（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹86.三、PDC鉆頭2、斷齒原因:措施:（三）PDC鉆頭牙齒磨損三、PDC鉆頭3、泥包原因:①粘性地層（水解性粘土等）；②水力參數(shù)不合理；③噴嘴組合不合理；④操作不當(dāng)（鉆壓大，井眼清洗）；⑤鉆頭選型不合理；泥漿性能不佳．措施:①針對粘性地層的鉆井措施；②優(yōu)化水力參數(shù)；③高比水馬力；④合理鉆井操作；⑤合理鉆頭選型；抑制性泥漿．（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹87.三、PDC鉆頭3、泥包原因:措施:（三）PDC鉆頭牙齒磨損三、PDC鉆頭4、磨芯（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因:1.井底造型不得當(dāng)；2.落物損壞；沖蝕；鉆壓過大；3.選型不合理－鉆頭偏軟；4.操作不當(dāng)；使用時間過長；5.鉆頭跳動．措施:1.小鉆壓，低轉(zhuǎn)速，＞６英寸；2.合理選擇鉆壓；使用減震器；3.硬型號鉆頭；耐研磨抗沖擊齒；4.合理鉆井操作；5.調(diào)整鉆井參數(shù)．

88.三、PDC鉆頭4、磨芯（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因三、PDC鉆頭5、齒缺損（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因:1.選型不合理－鉆頭偏軟；2.鉆壓過大；硬夾層；3.井底造型不得當(dāng)；4.沖擊載荷過大；操作不當(dāng)；5.鉆頭跳動，熱龜裂．措施:1.選硬型號鉆頭；抗沖擊齒；2.合理選擇鉆壓；使用減震器；3.小鉆壓，低轉(zhuǎn)速，＞６英寸；4.合理鉆井操作；5.調(diào)整鉆井參數(shù)．89.三、PDC鉆頭5、齒缺損（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原三、PDC鉆頭6、聚晶層脫落（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因:1.選型不合理－鉆頭偏軟；2.鉆壓過大；硬夾層；3.井底造型不得當(dāng)；4.沖擊載荷過大；操作不當(dāng)；5.鉆頭跳動，熱龜裂．措施:1.選硬型號鉆頭；抗沖擊齒；2.合理選擇鉆壓；使用減震器；3.小鉆壓，低轉(zhuǎn)速，＞６英寸；4.合理鉆井操作；5.調(diào)整鉆井參數(shù)．90.三、PDC鉆頭6、聚晶層脫落（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介三、PDC鉆頭7、沖蝕（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因:1.水力不足，重復(fù)切削巖屑；2.高速射流產(chǎn)生渦流；3.噴嘴組合不合理；4.研磨性地層；5.泥漿固相含量過高．措施:1.改善水力清洗；2.優(yōu)化水力參數(shù)；3.增加噴嘴數(shù)量，提高水力分布；4.對鉆頭采取耐沖蝕措施；5.降低固相含量．91.三、PDC鉆頭7、沖蝕（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因三、PDC鉆頭8、熱龜裂（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因:1.水力不足，冷卻差；2.欠尺寸井段高轉(zhuǎn)速劃眼；3.高轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)；4.在灰?guī)r或研磨性地層中鉆進(jìn)．措施:1.優(yōu)化水力參數(shù)，改善水力冷卻；2.欠尺寸井段小鉆壓，低轉(zhuǎn)速劃眼；3.合理轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)；4.研磨性好的鉆頭和切削齒．92.三、PDC鉆頭8、熱龜裂（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原三、PDC鉆頭9、落物損壞（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹措施:1.磁性打撈器等；2.磨鞋等；3.隨鉆打撈杯等；4.磨鞋等；5.銑錐，磨鞋等．原因:1.地面落物，如鉗牙，小工具等；2.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；4.套管附件等；5.斜向器以及套管窗口等

．93.三、PDC鉆頭9、落物損壞（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹三、PDC鉆頭10、胎體脫落損壞（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因:1.鉆壓過大；2.沖擊載荷過大，鉆井操作不當(dāng)；3.斷齒，掉齒，熱龜裂等；4.硫化氫，沖蝕，硬夾層等；5.水力不充分；鉆頭震動．措施:1.合理選擇鉆壓；2.鉆井操作要得當(dāng)；降低轉(zhuǎn)速；3.鉆井操作要得當(dāng)；4.增加排量；調(diào)整鉆井參數(shù)；5.調(diào)整鉆井參數(shù)．94.三、PDC鉆頭10、胎體脫落損壞（三）PDC鉆頭牙齒磨損情三、PDC鉆頭11、掉噴嘴（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因:1.裝噴嘴程序不當(dāng)；2.噴嘴型號不合適；3.固相含量高引起水眼沖蝕；4.鉆頭工作時間過長；5.鉆頭泥包致使在噴嘴鎖定松動．措施:1.按規(guī)定程序裝噴嘴；2.噴嘴型號與水眼要一致；3.降低固相含量；4.把握好鉆頭工作時間；5.防鉆頭泥包．95.三、PDC鉆頭11、掉噴嘴（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹三、PDC鉆頭12、齒脫落（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因:1.鉆壓過大，超過齒焊接承受力；2.沖蝕；胎體脫落；3.氫脆裂紋；腐蝕；4.鉆頭震動；操作不當(dāng)；5.齒焊接缺陷；工作時間過長

．措施:1.合理使用鉆壓；2.優(yōu)化水力；調(diào)整鉆井參數(shù)；3.改變鉆井環(huán)境；4.合理鉆井操作；5.提高焊接質(zhì)量；選擇長壽命鉆頭．96.三、PDC鉆頭12、齒脫落（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹三、PDC鉆頭13、磨環(huán)（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因:1.選型不合理－鉆頭偏軟；2.鉆壓過大；落物損壞；3.井底造型不得當(dāng)；4.工作時間過長；沖蝕；5.鉆頭跳動．措施:1.選硬型號鉆頭；耐磨損齒；2.合理選擇鉆壓；使用減震器；3.小鉆壓，低轉(zhuǎn)速，＞６英寸；4.選擇長壽命鉆頭；防沖蝕；5.調(diào)整鉆井參數(shù)

．97.三、PDC鉆頭13、磨環(huán)（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原三、PDC鉆頭14、齒磨損（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹原因:1.選型不合理－鉆頭偏軟；2.轉(zhuǎn)速過高，加速磨損；3.鉆頭工作時間過長；4.水力清洗不好．措施:1.選硬型號鉆頭；耐磨損齒；2.合理選擇轉(zhuǎn)速；3.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；98.三、PDC鉆頭14、齒磨損（三）PDC鉆頭牙齒磨損情況介紹三、PDC鉆頭（四）金剛石鉆頭IADC分類法IADC于1987年制定了一個適用于金剛石鉆頭的“固定切削齒鉆頭分類標(biāo)準(zhǔn)”。標(biāo)準(zhǔn)采用四位字碼描述各種型號的固定切削齒鉆頭的切削齒種類、鉆頭體材料、鉆頭冠部形狀、水眼類型、液流分布方式、切削齒的大小、切削齒部齒密度等七個方面的結(jié)構(gòu)特征。

PDC鉆頭是金剛石鉆頭中的一種，所以此分類方法適用PDC鉆頭。99.三、PDC鉆頭（四）金剛石鉆頭IADC分類法IAD三、PDC鉆頭（四）金剛石鉆頭IADC分類法第一位字碼第二位字碼第三位字碼第四位字碼切削齒種類和鉆頭體材料鉆頭的冠部形狀水力結(jié)構(gòu)特點切削齒大小和切削齒密度1-91-9，R，X，O1-9D-天然金剛石齒

M-胎體，PDC齒；S-鋼體，PDC齒；T-胎體，TSP齒。100.三、PDC鉆頭（四）金剛石鉆頭IADC分類法第一位字碼第二三、PDC鉆頭（四）金剛石鉆頭IADC分類法江漢產(chǎn)KS1942SGR鉆頭的IADC代號：S223。意義：KS1942SGR:K-江漢鉆頭;S-鋼體，M-胎體；19-復(fù)合片直徑；4-4刀翼；SGR-附加特征代碼（S-螺旋刀翼）。IADC代號：S223:S-鋼體，M-胎體；2-高外錐，中內(nèi)錐；2-刀翼式，不可換噴嘴；3-大切削齒，高布齒密度。101.三、PDC鉆頭（四）金剛石鉆頭IADC分類法江漢產(chǎn)KS19三、PDC鉆頭（四）金剛石鉆頭IADC分類法河北銳石產(chǎn)M1655FC鉆頭的IADC代號：M312。意義：產(chǎn)品型號：M1655FC；M-胎體，S-鋼體；16-復(fù)合片直徑mm；5-五刀翼；5-；FC附加特征；IADC代號：M312。M-胎體，S-鋼體；3-高外錐，低內(nèi)錐；1-刀翼式，可換噴嘴；2-大切削齒，低部齒密度。102.三、PDC鉆頭（四）金剛石鉆頭IADC分類法河北銳石產(chǎn)M1三、PDC鉆頭（四）金剛石鉆頭IADC分類法江西產(chǎn)FLM1953GLF鉆頭的IADC代號：M323。意義：產(chǎn)品型號：FLM1953GLF；FL-江西飛龍廠家代號；M-胎體，S-鋼體；19-復(fù)合片直徑mm；5-五刀翼；3-鉆頭設(shè)計代號；GLF附加特征。IADC代號：M323。M-胎體，S-鋼體；3-高外錐，低內(nèi)錐；1-刀翼式，可換噴嘴；2-大切削齒，低部齒密度。注：1、鉆頭設(shè)計代號用PDC鉆頭輪廓高度代碼表示。PDC鉆頭冠部輪廓高度代碼：1-魚尾形；2-短（<58mm）；3-中（58-114mm）；4-高（>114mm））；2、附加特征：G-采用國產(chǎn)PDC復(fù)合片;H-采用混合PDC復(fù)合片;J-采用進(jìn)口PDC復(fù)合片;F-副切削齒;L-螺旋刀翼和螺旋保徑;N-帶耐磨節(jié)。103.三、PDC鉆頭（四）金剛石鉆頭IADC分類法江西產(chǎn)FLM1三、PDC鉆頭（四）金剛石鉆頭IADC分類法黃河旋風(fēng)產(chǎn)HF434AW鉆頭，IADC代號：M312。意義：產(chǎn)品型號：HF434AW；H-廠家代，碼；F-常規(guī)復(fù)合片（B-TSP,T-T天然金剛石）；第一位數(shù)字4-切削齒大?。坏诙粩?shù)字3-鉆頭冠部輪廓高度；第三位數(shù)字4-4刀翼；AW-附加特征代碼。注：1、切削齒大?。?--3/8″；2--1/2″；3--5/8″；4--3/4″；5--1″；6—11/2″；2、冠部輪廓高度同江西鉆頭。3、HFC475中的C代表取芯。4、附加特征代碼。AW-抗回旋；LX-螺旋刀翼；P-高度拋光齒；D-背齒。104.三、PDC鉆頭（四）金剛石鉆頭IADC分類法黃河旋風(fēng)產(chǎn)HF三、PDC鉆頭（五）PDC鉆頭的使用（1）查看鉆頭廠家、出廠編號、出廠日期，連接扣型等鉆頭信息；（2）丈量鉆頭長度、保徑長度、卸扣槽寬和直徑、復(fù)合片的大?。唬?）檢查噴嘴是否完好，緊固，丈量噴嘴的直徑；（4）

檢查每個刀翼的復(fù)合片是否有破損，刀翼本體是否有損傷；（5）檢查鉆頭體連接處是否有裂紋或縫隙。（6）要用合適的鉆頭裝卸器裝卸鉆頭。1、入井前檢查105.三、PDC鉆頭（五）PDC鉆頭的使用（1）查看鉆頭廠家、出三、PDC鉆頭（五）PDC鉆頭的使用1、入井前檢查106.三、PDC鉆頭（五）PDC鉆頭的使用1、入井前檢查106.三、PDC鉆頭（五）PDC鉆頭的使用1、入井前檢查107.三、PDC鉆頭（五）PDC鉆頭的使用1、入井前檢查107.三、PDC鉆頭（五）PDC鉆頭的使用2、下鉆（1）通過防噴器組，套管頭，縮徑井段，大狗腿度，臺肩及套管鞋處要控制下放速度；（2）在井較深或地層中軟泥巖或砂巖較多時，要采用中途循環(huán)，防止鉆頭水眼堵塞和鉆頭泥包。（3）下鉆至縮徑井段時，要小鉆壓，避免鉆壓過大劃出臺階或新井眼，劃眼前必須開泵，PDC鉆頭劃眼應(yīng)采用間斷撥鉆盤方式劃眼；（4）最后一個單根或立柱要大排量劃眼到井底，下鉆到底提前開泵循環(huán)，清洗井底；嚴(yán)禁使用PDC鉆頭通井作業(yè)。108.三、PDC鉆頭（五）PDC鉆頭的使用2、下鉆（1）通過防噴三、PDC鉆頭（五）PDC鉆頭的使用3、鉆進(jìn)（1）開始鉆進(jìn)時，先做井底造型，以較低鉆速，鉆壓0.5-1噸，鉆進(jìn)30-50cm后，逐漸將鉆壓、鉆速調(diào)至要求值。（2）隨著井深的增加和PDC鉆頭復(fù)合片的磨損，機(jī)械鉆速一般要下降。磨平的PDC鉆頭復(fù)合片能承受更大的鉆壓，PDC鉆頭切削齒吃入地層的深度減少，此時應(yīng)增加鉆壓，以保持機(jī)械鉆速的增加；油田東部區(qū)塊，PDC鉆頭鉆壓控制在4噸以內(nèi)為宜，在堅硬地層，最大不超過6噸。109.三、PDC鉆頭（五）PDC鉆頭的使用3、鉆進(jìn)（1）開始鉆進(jìn)三、PDC鉆頭（五）PDC鉆頭的使用3、鉆進(jìn)（3）PDC鉆頭鉆進(jìn)較軟泥巖段時，易出現(xiàn)鉆頭泥包現(xiàn)象，突出表現(xiàn)為：鉆時突然升高且幅度很大、泵壓升高、扭矩降低等現(xiàn)象。發(fā)生鉆頭泥包，可將鉆頭提離井底，大排量循環(huán)，高速轉(zhuǎn)動鉆具，配合上下大幅度活動鉆具，清理鉆頭泥包。PDC鉆頭設(shè)計有自清洗功能，可停轉(zhuǎn)盤開泵，根據(jù)泵壓情況，緩慢下放鉆具，將鉆頭壓在井底，鉆壓2-3噸，清理鉆頭。110.三、PDC鉆頭（五）PDC鉆頭的使用3、鉆進(jìn)（3）PDC鉆三、PDC鉆頭（六）PDC鉆頭在張店區(qū)塊的使用

統(tǒng)計了近幾年張店區(qū)塊牙輪鉆頭和PDC鉆頭的使用情況，經(jīng)分析PDC鉆頭進(jìn)尺多，純鉆時間長，減少了起下鉆時間，縮短周期，機(jī)械鉆速高，提速提效明顯，并且無掉牙輪風(fēng)險。

PDC鉆頭，縮短了鉆井周期，達(dá)到降低鉆井周期的目的。111.三、PDC鉆頭（六）PDC鉆頭在張店區(qū)塊的使用統(tǒng)計三、PDC鉆頭（六）PDC鉆頭在張店區(qū)塊的使用鉆頭型號平均進(jìn)尺（m）平均純鉆時間（h）平均機(jī)械鉆速（m/h）GA114556.0036.0415.43SKH447G453.2539.2511.55HJT437G302.5946.256.54MD437367.5045.598.06HJT517G205.8149.414.17MD517X209.4058.553.58張店區(qū)塊牙輪鉆頭使用情況鑲齒鉆頭200-500m，純鉆時間40h左右，機(jī)械鉆速3.5-12m/h。112.三、PDC鉆頭（六）PDC鉆頭在張店區(qū)塊的使用鉆頭型號平均三、PDC鉆頭（六）PDC鉆頭在張店區(qū)塊的使用鉆頭型號平均進(jìn)尺（m）平均純鉆時間（h）平均機(jī)械鉆速（m/h）KS1953SGR937.592.0210.19WH461-41290.33125.5010.28WH461-51447.75170.468.49WH461P-6604.0064.009.44WH461P-51071.00109.809.75M1655FC949.50198.254.79注：M1655FC鉆頭后期較深井段使用，2300m以下牙輪鉆頭機(jī)械鉆速在2m/h左右。張店區(qū)塊PDC鉆頭使用情況113.三、PDC鉆頭（六）PDC鉆頭在張店區(qū)塊的使用鉆頭型號平均謝謝大家！河南鉆井114.謝謝大家！河南鉆井114.河南鉆井鉆頭的認(rèn)識與使用生產(chǎn)技術(shù)科鉆井28隊田逢智2017年1月115.河南鉆井鉆頭的認(rèn)識與使用生產(chǎn)技術(shù)科1.二、三牙輪鉆頭一、鉆頭簡介2011年井控工作匯報匯報提綱三、PDC鉆頭116.二、三牙輪鉆頭一、鉆頭簡介2011年井控工作匯報匯報提一、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(jìn)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。117.一、鉆頭簡介目前石油鉆井中使用的鉆頭分為刮刀鉆頭、一、鉆頭簡介刮刀鉆頭刮刀鉆頭有雙翼刮刀、三翼刮刀、四翼刮刀之分，最常見的為三翼刮刀鉆頭。118.一、鉆頭簡介刮刀鉆頭刮刀鉆頭有雙翼刮刀、三翼刮刀、一、鉆頭簡介牙輪鉆頭牙輪鉆頭按牙輪數(shù)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。119.一、鉆頭簡介牙輪鉆頭牙輪鉆頭按牙輪數(shù)目分有單牙輪鉆一、鉆頭簡介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。120.一、鉆頭簡介金剛石鉆頭金剛石鉆頭按金剛石來源分為天二、三牙輪鉆頭一、鉆頭簡介2011年井控工作匯報匯報提綱三、PDC鉆頭121.二、三牙輪鉆頭一、鉆頭簡介2011年井控工作匯報匯報提二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)牙輪鉆頭主要有巴掌（牙掌）、軸承、牙輪、水眼、儲油系統(tǒng)等部分組成。122.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)牙輪鉆頭主要有巴掌（牙掌二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)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(nèi)孔組成軸承副。牙掌上有水孔流道，還安裝有儲油壓力補(bǔ)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(nèi)部又需要有足夠的強(qiáng)度及耐沖擊韌性。1、牙掌123.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)牙掌是牙二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)

鉆頭軸承有三種：滾動軸承、滑動軸承、卡簧滑動軸承。卡簧滑動軸承是主要為國外廠家產(chǎn)品，國內(nèi)牙輪鉆頭的軸承絕大多數(shù)只有滾動軸承和滑動軸承二種。

2、軸承結(jié)構(gòu)124.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)鉆頭軸承有三種：二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)2、軸承結(jié)構(gòu)125.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)2、軸承結(jié)構(gòu)11.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒牙輪是一個錐體，分為單錐和復(fù)錐兩種。單錐由主錐和背組成，單錐牙輪在井底的運(yùn)動為純滾動，適應(yīng)于硬地層鉆井；復(fù)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(chǎn)生滑動，適應(yīng)于較軟地層鉆井。126.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒a—單錐b、c—復(fù)錐1—主錐2—副錐3—背錐127.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒牙輪上的牙齒分鑲齒與鋼齒（銑齒）兩種，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(zhì)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(fù)地全面破碎井底地層巖石，并防止齒槽泥包。128.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒硬質(zhì)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(jī)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。129.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒鋼齒形狀多為鍥形，為了加強(qiáng)鉆頭保徑，外排齒往往設(shè)計成“T”、“L”、“Ⅱ”；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。130.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒牙齒的形狀、大小、數(shù)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(shù)量越多。131.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)3、切削結(jié)構(gòu)—牙輪與牙齒二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)4、儲油壓力補(bǔ)償系統(tǒng)該裝置由軸承密封圈、儲油囊、保護(hù)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(nèi)外的壓力差，使軸承密封圈在較小壓差下長時間正常工作，防止鉆井液進(jìn)入軸承腔內(nèi)和避免潤滑脂的漏失，并儲存足夠的潤滑脂向軸承腔內(nèi)不斷補(bǔ)充，使鉆頭在密封狀態(tài)和潤滑條件下良好工作。132.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)4、儲油壓力補(bǔ)償系統(tǒng)二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)4、儲油壓力補(bǔ)償系統(tǒng)133.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)4、儲油壓力補(bǔ)償系統(tǒng)19二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)5、鉆頭噴嘴為了解決巖屑及時沖離井底，避免重復(fù)切削，達(dá)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(shè)計了并安裝了噴嘴。鉆頭噴嘴由硬質(zhì)合金加工而成，常用噴嘴主要有三種型號，標(biāo)準(zhǔn)型、保護(hù)蓋型、和微長噴嘴，其它還脈沖噴嘴、斜噴嘴、加長噴嘴等。134.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)5、鉆頭噴嘴為了二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)5、鉆頭噴嘴S——標(biāo)準(zhǔn)型P——保護(hù)蓋型M——微長噴嘴135.二、三牙輪鉆頭（一）牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)5、鉆頭噴嘴S——標(biāo)二、三牙輪鉆頭（二）牙輪鉆頭的工作原理1、牙齒的公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)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(zhuǎn)運(yùn)動——公轉(zhuǎn)。公轉(zhuǎn)速度就是轉(zhuǎn)盤或井下動力鉆具的旋轉(zhuǎn)速度。鉆頭工作時，牙齒繞牙輪軸線作逆時針方向的旋轉(zhuǎn)——自轉(zhuǎn)。自轉(zhuǎn)速度與公轉(zhuǎn)速度以及牙齒對井底的作用有關(guān)。136.二、三牙輪鉆頭（二）牙輪鉆頭的工作原理1、牙齒的公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)二、三牙輪鉆頭（二）牙輪鉆頭的工作原理2、鉆頭的沖擊破巖牙輪滾動，牙齒單齒、雙齒交錯接觸井底，產(chǎn)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(zhuǎn)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。137.二、三牙輪鉆頭（二）牙輪鉆頭的工作原理2、鉆頭的沖擊破巖二、三牙輪鉆頭（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(zhì)合金齒崩碎；鉆柱疲勞損壞。138.二、三牙輪鉆頭（二）牙輪鉆頭的工作原理2、鉆頭的沖擊破巖優(yōu)二、三牙輪鉆頭（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(chǎn)生牙齒對井底的滑動實現(xiàn)的。產(chǎn)生滑動的原因是由牙輪鉆頭的超頂、復(fù)錐和移軸三種結(jié)構(gòu)特點引起的。139.二、三牙輪鉆頭（二）牙輪鉆頭的工作原理3、剪切作用二、三牙輪鉆頭（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(yīng)地使牙齒磨損加劇。極軟---中硬地層：移軸、超頂和復(fù)錐結(jié)構(gòu)中硬---硬地層：超頂和復(fù)錐結(jié)構(gòu)極硬---研磨性很強(qiáng)的地層：單錐、不超頂、也不移軸140.二、三牙輪鉆頭（二）牙輪鉆頭的工作原理3、剪切作用二、三牙輪鉆頭（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(jié)構(gòu)特征代號。實例：8-1/2″HJT517G鉆頭直徑代號鉆頭系列代號鉆頭分類號鉆頭附加結(jié)構(gòu)特征代號英寸符號為?，1?=25.4mm141.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼序號適用鉆井工藝、地層及鉆頭軸承密封標(biāo)準(zhǔn)系列

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142.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼二、三牙輪鉆頭（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序號適用鉆井工藝、地層及鉆頭軸承密封標(biāo)準(zhǔn)系列8適用老井開窗側(cè)鉆井及深井YC單牙鉆頭系列9適用小井眼鉆井SMD小井眼鉆頭系列10適用以氣體作為循環(huán)介質(zhì)的欠平衡鉆井Q空氣鉆井牙輪鉆頭系列11適合高轉(zhuǎn)速，軟或中軟地層鉆進(jìn)SWT高效鋼齒鉆頭系列12適用深井硬地層，如：火成巖、花崗巖HF硬地層鉆頭系列13適用定向井、水平井、高溫深井鉆井MD高速馬達(dá)鉆頭系列143.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼144.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼鉆頭分類號實例：8-1/2″HJT517G鉆頭分類號：表示IADC編碼，采用SPE/IADC23937的規(guī)定，由三位數(shù)字組成。首位數(shù)為切削結(jié)構(gòu)類別及地層系列號；第二位為地層分級號；末位數(shù)為鉆頭結(jié)構(gòu)特征代號。145.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼首位數(shù)表示意義巖性1銑齒，低抗壓強(qiáng)度高可鉆性的軟地層軟2銑齒，高抗壓強(qiáng)度的中到硬地層中硬3銑齒，中等研磨性或研磨性的硬地層硬4鑲齒，低搞壓強(qiáng)度高可鉆性的軟地層軟5鑲齒，低抗壓強(qiáng)度的軟到中硬地層軟至中硬6鑲齒，高抗壓強(qiáng)度的中硬地層中硬7鑲齒，中等研磨性或研磨性的硬地層硬8鑲齒，高研磨性的極硬地層極硬首位數(shù)——為切削結(jié)構(gòu)類別及地層系列號，由數(shù)字1～8表示八個系列146.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼二、三牙輪鉆頭（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號——用數(shù)字1～4分別表示在第一位數(shù)字表示的鉆頭所適用的地層中再依次從軟到硬分為四個級別。鉆頭分類號首位對應(yīng)地層第二位6中硬1234由軟到硬例如：第一位數(shù)字為6，對應(yīng)地層為中硬地層。147.二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分類及型號編碼二、三牙輪鉆頭（三）牙輪鉆頭的使用1、鉆頭的分