钻头的选型及钻井参数优选版

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1、五普钻井公司。兴趣爱好种养花草植物；擅长石油钻井技术难点攻关。我的努力方向是：干有意义的事，做有意义的人。钻头的选型及钻井参数的优化2012年9月主要内容一、钻头的选型二、钻井参数优化三、现场应用分析钻头的选型现场常用钻头金刚石钻头牙轮钻头1、牙轮钻头种类：钢齿和镶齿破岩机理：牙轮钻头自转或公转时纵向振动产生的冲击力、静压力(钻压)对地层产生冲击、压碎形成体积破碎。牙轮牙齿的径向滑移、切向滑移对地层产生剪切破碎齿间岩石。喷嘴高压高速射流对井底岩石产生冲蚀、辅助破岩作用。注意事项：镶齿钻头忌井底不干净、有落物，以防止合金齿折断、脱掉

2、等早期损坏。忌缩径或井下复杂段长时间划眼，以防止牙轮的外排齿、背锥及牙掌尖磨损、钻头缩径以及轴承、密封圈早期失效等复杂情况铣齿钻头丝扣牙轮铣齿巴掌喷嘴1、牙轮钻头丝扣牙轮镶齿巴掌镶齿钻头喷嘴1、牙轮钻头牙轮钻头破岩--冲击、压碎作用钻进时，钻头上承受的钻压经牙齿作用在岩石上，除此静载外，还有因钻头纵向振动造成的冲击载荷。钻头的冲击载荷有利于破碎岩石，但也会使钻头轴承过早破坏，使牙齿特别是硬质合金齿崩碎，造成钻柱的疲劳失效。因此，在钻井中，特别是钻硬地层时，要使用减震器。1、牙轮钻头钻头每转一周中，牙齿应全部破碎井底牙轮在重复滚动时

3、应使牙齿不致落入别的齿已破碎的旧坑内。各牙轮齿圈上的牙齿数应使每齿均匀地承担破碎井底岩石的任务。所以外圈齿数应多些，内圈齿应少些。牙轮上牙齿的布置1、牙轮钻头布齿一般原则长而稀疏的钢齿用来钻进软地层，稀疏布齿有利于钻头的清洗。密而短的镶齿适合于钻硬地层牙轮钻头的牙齿（铣齿）铣齿牙轮钻头的牙齿与牙轮壳体成一体，它是由牙轮毛坯经过铣削加工形成，为了提高牙齿的耐磨性，在齿面上敷焊硬质合金粉。铣齿的齿型主要是楔形齿。外排保径齿可作成型、T型、L形。牙轮钻头的牙齿（镶齿）楔形齿：适用于破碎具有高塑性的软地层以及中硬地层，齿尖角同65－9

4、0不等，齿尖角小的适合软地层，齿尖角大的适合较硬的地层。锥形齿：分单锥各双锥两种，以压碎方式破碎岩石，60－70中等锥形齿用来钻中硬地层，如灰岩、白云岩。90锥及120双锥型齿适用于研磨性高的坚硬地层，如硬砂岩、石英岩。1、牙轮钻头三棱齿：在双锥形齿的锥面上每隔120削出一个平面而成，适用于硬脆地层和软、塑性地层的交错层。球形齿：强度和耐磨性较高，以压碎和冲击的方式破碎高研磨性的坚硬地层，如燧石、石英岩、玄武岩、花岗岩。抛射体形齿：它是环形齿的变形，齿较高但有一定强度，适用高研磨性的坚硬地层。平顶性齿：齿形园柱体，

5、端部有倒角，只用在牙轮的背锥上，以防止牙轮背锥磨损，从而维持规径大小。斜楔形齿：基本是楔形，但齿刃部分为一端窄　，一端宽。用在中硬到软地层钻头的外排齿上。宽的一边耐磨性大，装在钻头外缘，以切削井壁防止钻头磨小。1、牙轮钻头2、金刚石钻头天然金刚石钻头：按金刚石的包镶方式分为表镶和孕镶两种。天然金刚石钻头主要由金刚石、胎体、水槽、钢心和上体等组成。PDC钻头：PDC是PolycrystallineDiamondCompact(聚晶金刚石复合片)的简写。PDC钻头主要由钻头体(胎体)、PDC切削齿、喷嘴、保径材料等组成。TSP钻头：

6、TSP是ThermallyStablePolyerystallineDiamond(热稳定聚晶金刚石)的缩写，TSP钻头主要由热稳定聚晶金刚石、胎体、水槽、钢体和接头等组成。按金刚石来源可分为天然金刚石钻头和人造金刚石钻头按功用可分为取心钻头和全面钻进钻头；按镶嵌方式可分为表镶和孕镶两类；按钻井方式则可分为转盘钻井和涡轮钻井用两类。金刚石钻头的分类钢体钢体上部车有螺纹连接钻具，下部与胎体烧结在一起。刚体有一体式的，也有由两部分构成的，即上部为合金钢车有螺纹，下部为低碳钢连接胎体。钢体上下两部分以螺纹连接在一起然后焊死。胎体胎体

7、是镶嵌金刚石颗粒的基体，是由一定粒度的硬质合金粉加上适当的易熔金属作粘合剂，压制烧结面而成。胎体形状即工作剖面，主要是指工作面的几何形状和工作面积的大小，是根据适用不同岩性而设计的。金刚石钻头的结构金刚石钻头的结构1.钢体2.胎体3.切削刃4.水眼与水槽孕镶PDC钻头聚晶金刚石金刚石钻头的优点针对高抗压强度和高研磨性的地层，逐步推出的一套提高机械钻速的采用特殊设计的人造金刚石孕镶钻头与高速涡轮动力钻具组合，依靠强化钻井参数的办法提高钻速，与牙轮钻头相比，该项技术可提高机械钻速3~10倍以上，大幅度提高了深井在高抗压强度和高研磨性地

8、层的机械钻速。PDC钻头PDC钻头为一整体式钻头，整个钻头没有活动零部件，结构比较简单，大致由钻头基体、钻头切削齿、喷嘴及排屑槽等几部分组成。PDC齿具有良好的自锐性，聚晶金刚石晶粒在切削岩石的过程中不断脱落，形成刃面的晶粒更新自锐。此外，碳化钨基