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你想知道的牙轮钻头知识(一)

你想知道的牙轮钻头知识(一)

分类:
行业资讯
作者:
2020/07/16 16:08

一、牙轮钻头简述

牙轮钻头是石油钻井工程中应用最广泛的一种钻头。它具有适应地层广,机械钻速高的特点。

二、牙轮钻头的分类

1. 按照牙齿的固定方式可分为:镶齿牙轮钻头和铣齿牙轮钻头;

2. 按照轴承类型可分为:滚动轴承和滑动轴承;

3. 按照密封类型可分为:橡胶密封和金属密封;

4. 按照牙轮数量可分为:单牙轮钻头、双牙轮钻头和三牙轮钻头

三、牙轮钻头的结构

1. 螺纹连接:钻头一端车有丝扣,供与钻杆连接用;

2. 牙掌:连接钻头壳体与牙轮轴;

3. 牙轮:牙轮是一个用合金钢锻造而成的锥体。在其锥面可铣出牙齿或镶上硬质合金齿,其内部有轴承跑道   和台肩。牙轮外锥面可以有两种甚至多种维度;

4. 齿:齿可分为铣齿和镶齿两种

(1)铣齿:在牙轮毛坯上直接铣削加工而成,牙齿和牙轮壳体是一体的。其特点是在软地层中具有较高的钻速,而在硬、研磨性强的地层中的使用寿命很短;

(2)镶齿:在牙轮上钻出孔后,将硬质合金齿镶嵌入孔中。可根据实际应用的地层结构选择合适的齿形。

5. 轴承结构:轴承结构可分为滚动轴承和滑动轴承

(1)滚动轴承结构:滚柱—滚珠—滚柱—止推  或   滚柱—滚珠—滑动—止推

(2)滑动轴承结构:滑动—滚动—滑动—止推   或   滑动—滑动—滑动—止推

6. 密封结构:密封分为橡胶密封和金属密封

7. 水力结构:喷嘴的数量、尺寸形状、空间结构参数共同组成了牙轮钻头的水力结构系统。它的作用是:清洗牙齿、清洁井底、岩屑的移运以及辅助破岩。

8. 储油润滑密封系统:储油润滑密封系统由储油囊、过油孔以及密封等部分组成。作用是:润滑轴承和防止钻井液进入轴承内。

四、钻头的工作原理

       牙轮在井底工作时,钻头整体是绕着轴线进行顺时针旋转,三个牙轮绕其轴线作逆时针旋转。钻压通过牙齿作用在岩石上,将岩石破碎。牙轮滚动时,由于单、双齿交替接触井底,加上研磨过程中导致的井底凹凸不平,使牙轮上下波动,从而形成牙轮的纵向振动。这种纵向振动是由于钻杆不断伸缩,将周期性的弹性形变转化成对地层的冲击作用。与此同时,牙轮在井底的滚动还会产生相对井底的滑动,从而对井底岩石产生一种剪切作用力。达到使岩石破碎的目的。

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