單牙輪鉆頭在唐山宋家營區(qū)卵礫石層中應(yīng)用

一、前言鉆頭是影響定向側(cè)鉆機(jī)械鉆速的重要因素之一,現(xiàn)在側(cè)鉆井常用的小尺寸鉆頭主要有三牙輪鉆頭、pdc鉆頭和單牙輪鉆頭,其中,三牙輪鉆頭最明顯的缺點(diǎn)是軸承尺寸小,它主要靠沖擊、壓碎和小距離刮擠方式破巖,鉆頭接觸井底的牙齒數(shù)變化大,牙齒受力不均勻,軸承使用壽命短;pdc鉆頭由于受結(jié)構(gòu)和工作原

討論了一種新型單牙輪鉆頭——異形牙輪單牙輪鉆頭。在鉆頭幾何學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)上,通過坐標(biāo)變換方法實(shí)現(xiàn)了鉆頭上各牙齒的空間位置變換,建立了隨鉆運(yùn)動(dòng)的單牙輪鉆頭的計(jì)算機(jī)仿真模型。仿真模型可模擬鉆頭鉆進(jìn)過程中牙輪上各牙齒的形狀、大小、鉆頭上各牙齒的布置及鉆頭鉆進(jìn)過程中各牙齒間的相互位置關(guān)系,是鉆頭與巖石相互作用仿真研究的核心問題,也是分析研究單牙輪鉆頭工作行為的基礎(chǔ)。

利用異形牙輪(非球形)單牙輪鉆頭幾何模型及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),建立了鉆頭與井底巖石互作用仿真模型,編制了鉆頭與巖石互作用仿真分析軟件。由仿真計(jì)算得到了給定結(jié)構(gòu)參數(shù)的鉆頭與給定巖石互作用后的井底軌跡。通過鉆頭破巖實(shí)驗(yàn),得到了實(shí)際鉆井時(shí)的井底軌跡,它與仿真結(jié)果很相近,驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確性,為鉆頭設(shè)計(jì)提供了有力的幫助。

利用異形牙輪(非球形)單牙輪鉆頭幾何模型及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),建立了鉆頭與井底巖石互作用仿真模型,編制了鉆頭與巖石互作用仿真分析軟件。由仿真計(jì)算得到了給定結(jié)構(gòu)參數(shù)的鉆頭與給定巖石互作用后的井底軌跡。通過鉆頭破巖實(shí)驗(yàn),得到了實(shí)際鉆井時(shí)的井底軌跡,它與仿真結(jié)果很相近,驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確性,為鉆頭設(shè)計(jì)提供了有力的幫助。

根據(jù)偏心單牙輪鉆頭的幾何結(jié)構(gòu)和受載特點(diǎn)建立了有限元計(jì)算模型,利用有限元軟件分析了偏心單牙輪鉆頭軸承的接觸應(yīng)力。針對偏心單牙輪鉆頭的不同偏心距和軸承間隙,重點(diǎn)分析了大徑向軸承軸頸底部的接觸應(yīng)力及在相同偏心距和不同間隙條件下止推面上的接觸應(yīng)力。結(jié)果表明,止推面、滾道、軸頸根部是牙掌軸頸應(yīng)力最大的3個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域;軸頸底部的接觸應(yīng)力隨偏心距增大而增大,且在正常公差范圍內(nèi)的間隙變化對接觸應(yīng)力的影響不明顯;止推面上端的接觸應(yīng)力比下端大,制造時(shí)應(yīng)加強(qiáng)止推面上端的強(qiáng)度和硬度。

利用fluent軟件對微小井眼單牙輪鉆頭井底流場進(jìn)行數(shù)值模擬,結(jié)合噴射鉆井射流理論,對鉆頭井底流場進(jìn)行研究。結(jié)果表明,鉆頭旋轉(zhuǎn)加強(qiáng)了牙輪一側(cè)與鉆頭旋轉(zhuǎn)方向同向的漫流,同時(shí)削弱了牙輪另一側(cè)與旋轉(zhuǎn)方向逆向的漫流;單牙輪鉆頭排屑槽流道方向?yàn)橛倚?不利于井底巖屑的上返;采用適當(dāng)?shù)男≈睆絿娮炷苡行岣呔茁鲗拥穆魉俣?有利于增強(qiáng)井底漫流層的清巖能力;逆著鉆頭旋轉(zhuǎn)方向適當(dāng)?shù)馗淖儑娮靸A角,井底有效漫流面積有所提高;順著鉆頭旋轉(zhuǎn)方向改變噴嘴傾角弱化了井底流場的清巖能力。

主要介紹了球狀合金鉆頭的結(jié)構(gòu)要求、鉆進(jìn)工藝規(guī)程參數(shù)、室內(nèi)試驗(yàn)和生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)等方面的技術(shù)和成果。

牙輪鉆頭

牙輪鉆頭簡介

牙輪鉆頭詳解

牙輪鉆頭分類

牙輪鉆頭的選型與應(yīng)用++

介紹了金剛石—硬質(zhì)合金復(fù)合球齒鉆頭在內(nèi)蒙古某地區(qū)鈾礦床卵礫石層中的生產(chǎn)試驗(yàn)情況。在鉆進(jìn)卵礫石層時(shí),保徑未做加強(qiáng)的金剛石—硬質(zhì)合金復(fù)合球齒鉆頭的平均鉆進(jìn)效率為2.50m/h,鉆頭的平均壽命為7.34m/個(gè);保徑加強(qiáng)型金剛石—硬質(zhì)合金復(fù)合球齒鉆頭的平均鉆進(jìn)效率為2.82m/h,鉆頭的平均壽命為10.18m/個(gè);而普通合金鉆頭的平均鉆進(jìn)效率為1.29m/h,鉆頭的平均壽命為1.19m/個(gè)。試驗(yàn)表明金剛石—硬質(zhì)合金復(fù)合球齒鉆頭是一種理想的鉆進(jìn)卵礫石層的鉆頭。

介紹了s-500鉆機(jī)的技術(shù)參數(shù)及其在大粒徑卵礫石層中的施工工藝。

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(xué),成都,610500) 刊名： 重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） 英文刊名：journalofchongqinguniversityofscienceandtechnology(naturalsciencesedition) 年，卷(期)：2012,14(5) 參考文獻(xiàn)(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(zhì)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(jù)地層可鉆性值并參考鄰井地層，選擇進(jìn)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(jī)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(yīng)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(shí)， 要開泵和旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速下（鉆壓10～30 ｋn，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速的設(shè)計(jì)值。 （6）做好鉆還試驗(yàn)，即固定鉆壓，改變轉(zhuǎn)速，或固定轉(zhuǎn)速， 改變鉆壓，使鉆壓和轉(zhuǎn)速合理匹配，達(dá)到高鉆速鉆進(jìn)。 （7）鉆進(jìn)中應(yīng)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(wǎng)http://www.***.***/ 本文摘自再生資源回收-變寶網(wǎng)（www.***.***） 牙輪鉆頭的特點(diǎn) 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(shí)踐中產(chǎn)生 的工具，所以實(shí)用性非常的高。今天小編就重點(diǎn)介紹一下它的幾個(gè)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(shí)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(yīng)從軟到堅(jiān)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(shù)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(zhì)可分為鋼齒（銑齒）和鑲齒牙輪鉆頭。國內(nèi)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(yīng)用最廣泛的鉆井鉆頭（www.***.***）之一，具有適應(yīng) 地層廣，機(jī)械鉆速高的特點(diǎn)。三牙輪鉆頭由切削結(jié)構(gòu)、軸承結(jié)構(gòu)、鎖緊元 件、儲(chǔ)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(dòng)軸承和滑動(dòng)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(zhì)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(zhuǎn)的作用下，牙齒壓碎并吃入巖石，同時(shí)產(chǎn) 生一定的滑動(dòng)而剪切巖石。當(dāng)牙輪在井底滾動(dòng)時(shí)，牙輪上的牙齒依次沖擊、 壓入地層，這個(gè)作用可以將井底巖石壓碎一部分，同時(shí)靠牙輪滑動(dòng)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(chǎn)品優(yōu)勢 石油鉆井和地質(zhì)鉆探中應(yīng)用最多的還是牙輪鉆頭。牙輪鉆頭在旋轉(zhuǎn)時(shí) 具有沖

大口徑鉆探中卵礫石層施工工藝陸華昭，徐前（江蘇省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探公司·淮陰市·２２３００５）隨著鉆孔口徑的擴(kuò)大，地層中卵礫石、漂石層鉆進(jìn)的難度也越來越大。１９９４年下半年，江蘇省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探公司在京九鐵路二朗河特大橋施工中，較為成功地解決...

牙輪鉆頭的牙輪有繞自身軸線的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),牙輪軸有繞鉆頭中心線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),因此在破巖時(shí)存在不同的輪頭速比。采用lsdyna通用顯式動(dòng)力分析仿真軟件研究不同的輪頭速比與鉆頭破巖量的關(guān)系,對指導(dǎo)鉆頭的設(shè)計(jì)和使用,提高鉆頭機(jī)械鉆速,降低鉆井成本具有一定的意義。

針對卵礫石鉆進(jìn)的特殊情況,通過室內(nèi)鉆進(jìn)試驗(yàn)檢驗(yàn)金剛石增強(qiáng)型硬質(zhì)合金復(fù)合齒的碎巖情況,說明適當(dāng)配方的復(fù)合齒具有良好的抗沖擊和研磨能力,同時(shí)通過野外實(shí)際鉆進(jìn),進(jìn)一步說明金剛石增強(qiáng)型硬質(zhì)合金復(fù)合齒鉆頭在卵礫石地層鉆進(jìn)過程中,具有高時(shí)效的優(yōu)點(diǎn),克服了其它鉆具鉆進(jìn)卵礫石層的缺陷,解決了卵礫石鉆進(jìn)的難題