牙轮钻头的正确使用方法
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H系列密封滑动轴承钢齿三牙轮钻头使用说明HA系列密封滑动轴承改进型钢齿三牙轮钻头使用说明1H、HT、HD、HB系列密封滑动轴承镶齿三牙轮钻头使用说明2HA系列密封滑动轴承改进型镶齿三牙轮钻头使用说明HAT、HAB、HAD系列密封滑动轴承改进型钢齿及镶齿三牙轮钻头使用说明4HJ系列金属密封滑动轴承镶齿及钢齿三牙轮钻头使用说明5注:钻头型号后的字母代表钻头附加结构特征:C—中心喷嘴,H—金刚石保径,E—加长水孔,G—掌背强化,L—掌背扶正块,Y—圆锥形齿。
江汉三牙轮钻头使用注意事项:61、钻头下井前用户应认真查验其外观各部位,并核实钻头端面与钻头包装箱及合格证上的出厂编号是否一致;钻头牙掌外表有无凸起的JZ江钻牌商标标记,以防假冒。
2、钻头应按规定的下井操作程序实施。
钻头下到井底,必须轻压慢转(钻压10~20KN,转速60rpm)跑合30min 方可正常钻进。
3、钻压与转速选择应在推荐参数范围内,不可同时使用高转速、高钻压。
4、根据钻头设计,建议选配三个喷嘴通过钻头水孔入口端面的泥浆流速应控制在21.4m/s以内,选择泥浆排量和喷嘴组合应符合下列关系式:Q(d2max/de2)〈16.81×10-3D2,式中:Q—排量,l/s;dmax—最大的喷嘴直径,mm;de—钻头喷嘴当量直径,mm;D—喷嘴座入口直径,mm。
若超过21.4m/s可选用江钻流道刷镀强化钻头,以防冲蚀。
5、如出现非正常损坏钻头,请与我公司联系,并将该钻头的包装箱、合格证及原始使用资料,使用后的钻头(喷嘴不要卸掉)应保存完好。
6、钻头应存放在10~33℃的室内,保持干燥、通风,防止日晒和雨淋,在以上条件下存放,保持期为四年。
7、用户应按本说明书选择钻头适用地层和使用参数。
8、地面设备和泥浆性能须满足施工要求,起下钻和钻进操作应平衡。
9、井底必须清洁,钻头不得大段扩、划眼。
10、禁止在钻头上加热(如焊接、煮沸、火烤等),新钻头不能用油浸泡和强行活动牙轮。
牙轮钻头技术交流内容江钻技术开发部一牙轮钻头工作原理与结构简介二江钻牙轮钻头产品概述三目前最新个性化产品四xxx油田钻头选型建议五三牙轮钻头的使用六国外钻头新技术简介一三牙轮钻头工作原理与结构简介在石油钻井中,牙轮钻头使用最多,并能适应各种地层的钻井。
牙轮与牙齿的运动,也决定牙齿对地层岩石的破碎作用。
(一)三牙轮钻头工作原理1、钻头的公转钻头绕自身轴线作顺时针方向旋转的运动叫公转。
钻头的公转速度就是转盘或井下动力钻具的旋转速度。
钻头公转时,牙轮也绕钻头轴线旋转,牙轮上各排牙齿绕钻头轴线旋转的线速度不同,外排齿的线速度最大。
2、钻头的自转钻头旋转时,牙轮绕牙掌轴线作反时针旋转的运动叫自转。
牙轮的自转速度决定于钻头的公转转速,并与牙齿对井底的作用有关,是岩石对牙齿的吃入破碎作用产生阻力作用的结果,在纯滚动条件下,牙轮自转的转速是钻头公转转速的1.5倍。
3、钻头的纵振(轴向振动)冲击压碎作用钻头工作时,牙齿与井底的接触是单齿、双齿交替进行的。
单齿着地时,牙轮的轮心处于最高位置,双齿着地时轮心下降。
轮心位置的变化使钻头沿轴向作上下往复运动,就是钻头的纵向振动,它与牙齿的齿高、齿距等钻头结构参数及岩性有关。
软地层振幅小,硬地层振幅大。
振动频率与齿数和牙轮转速成正比。
4、钻头的滑动剪切破碎作用破碎不同类型的岩石,要求钻头有不同的滑动量,滑动量由钻头结构参数决定。
软地层钻头滑动量大,硬地层应尽量小或不滑动,避免牙齿早期损坏。
但实际钻井中,即使设计的纯滚钻头仍然存在着滑动。
5、钻压对岩石破碎速度的影响岩石的破碎过程分三个区段:Ⅰ表面破碎阶段、Ⅱ疲劳破碎阶段、Ⅲ体积破碎阶段。
如下图左,表面破碎时,钻压远小于岩石硬度;随着钻压增大逐渐接近岩石的硬度,通过牙齿多次对岩石的冲击,使岩石出现微裂纹而产生体积破碎,为疲劳破碎;当钻压达到或超过岩石硬度时,牙齿每次冲击都能使岩石产生体积破碎,为体积破碎。
当产生体积破碎时,机械钻速迅速增加。
钻头使用操作规程本标准规定了牙轮钻头、金刚石钻头的使用方法。
本标准适用于江苏石油勘探局牙轮钻头及金刚石(PDC)钻头的使用与操作。
2牙轮钻头选型与使用2.1牙轮钻头选型时应考虑的问题2.1.1地层的软硬程度和岩石研磨性;2.1.2钻进井段的深度;2.1.3地层的造斜能力;2.1.4软硬交错地层及砾石层;2.1.5特殊工艺要求;2.1.6钻头价格;2.2牙轮钻头下井前检查2.2.1正确记录下井钻头的型号、规格、螺纹类型、生产厂家、出厂日期、编号、喷咀直径及数量。
2.2.2水眼完好畅通,硬质合金喷咀应固定牢固,无裂纹。
2.2.3钻头螺纹完整光洁,台肩平整。
2.2.4钻头焊缝应完好无损。
2.2.5非密封轴承钻头检查牙轮活动是否灵活。
2.2.6密封轴承钻头,以双手用300N以上力盘动牙轮为合格。
2.2.7钻头的内流道光滑。
2.2.8铣齿牙轮的牙齿应无裂纹、损坏,碳化钨焊层完整牢固。
2.2.9镶齿钻头的合金齿应无松动,折断及微裂纹。
2.2.10牙轮壳体完好无裂纹。
2.3牙轮钻头的入井。
2.3.1根据水功率要求选择喷咀直径。
2.3.2安装喷咀:喷咀座内清洁,密封圈完好,并涂少许润滑脂,安装时严禁用锤子直接敲打喷咀。
2.3.3钻头上扣时必须使用对应的装卸器,上扣扭矩达到厂家规定值。
2.3.4下钻前校好指重表,钻头通过井口、防喷器时,一定要扶正。
2.3.5下钻操作平稳,钻头通过套管鞋处,软硬交替地层,要控制下放速度。
2.3.6牙轮钻头下钻遇阻,应先开泵,返出正常后,用轻压拨转方式解除。
2.4牙轮钻头钻进时的操作2.4.1新钻头距井底2m时,应开泵旋转下放到井底,先用10kN~20kN轻压磨合10min,以后每增加10kN磨合5min,直至磨合至设计钻压。
2.4.2不允许加压启动转盘。
2.4.3最大钻压或最高转速不超过厂家推荐值。
2.4.4正常钻进时的钻井参数应在厂家推荐的W·N(钻压和转盘转速积)值以内。
牙轮钻司机安全操作规程范本一、操作前准备:1. 熟悉牙轮钻的结构和工作原理,理解牙轮钻的操作流程。
2. 确保牙轮钻设备处于正常工作状态,检查设备是否完好、稳固,并清除附近的杂物。
3. 检查牙轮钻的工作区域,确保周围环境安全无障碍,清理工作区域,防止滑倒和事故发生。
4. 佩戴个人防护装备,包括安全帽、耳塞、防护眼镜等,保障自身安全。
二、操作时的安全措施:1. 严禁穿戴宽松的衣物、长发等,以防被卷入牙轮钻设备中造成危险。
2. 操作时必须戴上符合安全要求的手套,以保护双手和指尖免受伤害。
3. 在操作之前,应确保牙轮钻设备已经停止运转,并关闭电源开关。
4. 使用正确的操作方法,遵循牙轮钻的操作流程,按照正确的顺序操作,不得随意更改或跳过步骤。
5. 对于复杂的操作,应事先进行模拟演练,确保掌握正确的技巧和方法。
6. 在操作过程中,要保持专注和警惕,不得分散注意力或做与操作无关的事情。
7. 注意观察牙轮钻设备的工作状态和性能,如有异常情况应及时停机排查,并报告相关人员。
8. 严禁擅自拆卸或更换牙轮钻设备零部件,若需要维修或更换零部件,应由专业人员进行。
9. 在送进和取出被加工材料时,应使用专门的夹具和工具,确保安全操作。
10. 禁止携带易燃、易爆等物品进入牙轮钻工作区域,以免引发火灾或爆炸事故。
三、紧急情况处理:1. 发生操作错误或设备故障时,要立即停止操作,切断电源,并向上级汇报。
2. 在发生事故或人员受伤时,要立即切断电源、提供急救,并及时报告有关部门。
3. 对于设备故障、异常声音或烟雾等情况,应立即停机排查,如无法解决,应及时报告有关部门。
四、设备维护和保养:1. 定期对牙轮钻设备进行检查和维护,确保设备正常运转和安全使用。
2. 清理设备和工作区域,保持整洁,防止杂物滑倒和事故发生。
3. 定期更换易损件,确保设备的正常工作效果和安全性能。
4. 对于设备的保养和维修,应由专业人员操作,切勿擅自进行。
5. 对于设备的使用记录和故障情况,应及时进行记录和报告,以便后续跟踪和处理。
牙轮钻头的合理使用(1)根据地层可钻性值并参考邻井地层,选择进尺多、速度快、成本低、磨损正常的钻头。
在上部松软地层(可钻性级值小于5级),可选用机械钻速高的铣齿钻头,在深井段地层(可钻性级值大于5),可选用尺多的镶齿钻头。
(2)在易井斜地层,多选用牙轮偏移量小、无保径齿及齿多而短的牙轮钻头。
(3)井底应清洁,无落物。
(4)下钻速度要慢,防止顿钻。
在钻头矩井底1单根时,要开泵和旋转钻头,充分洗井,清除井底岩屑,避免下入过快岩屑堵塞喷嘴或开泵过猛憋漏地层。
(5)钻头接触井底后,在低钻压、低转速下(钻压10~30kN,转速60r/min)跑合0.5h以上,造好井底形状后,方可逐步提高钻压和转速的设计值。
(6)做好钻还试验,即固定钻压,改变转速,或固定转速,改变钻压,使钻压和转速合理匹配,达到高钻速钻进。
(7)钻进中应尽量提高泵压,增大钻头水功率,充分发挥水力参数和机械破岩参数的交互作用,提高破岩效率。
(8)使用组合喷嘴,提高清岩效率。
(9)应以厂家推荐的钻压与转速的乘积为约束条件,不能同时使用最高钻压和最高转速。
(10)钻进中操作平稳,送钻要均匀,严禁猛提猛放、溜钻和顿钻。
(11)连续产生憋跳钻时,若不是地面设备的问题,应立即起钻,避免掉牙轮。
(12)从钻头下入钻进开始,必须做随钻成本计算,只要发现连续几个点成本上升时,应起钻。
(13)如发现钻头无进尺,泵压明显升高或降低,机械钻速突然下降,扭矩增大等现象时,若地面设备无问题,应起钻检查。
刮刀钻头的合理使用(一)适用地层刮刀钻头属切削型钻头,以切削、刮挤和剪切的方式破碎地层。
这种钻头适用于在松软~软的页岩、泥质砂岩、页岩等塑性和塑脆性地层中钻进。
(二)钻进参数的确定1.钻压的确定刮刀钻头具有切削刀翼较长的优点,能适应较大的钻压变化范围,在转速一定的条件下,随着钻压的增加机械钻速增加。
但是考虑钻具寿命和刮刀钻头结构易井斜的特点,对于不同尺寸的刮刀钻头正常钻进一般采用推荐钻压的中间值,最大不超过推荐的钻压最大值。
牙轮钻头的正确使用方法
牙轮钻头的正确使用方法:
(—)不一样地层岩性对钻头失效的影响
地层岩性对钻头失效的影响表如今钻井技能上:影响钻进速度、钻头进尺;使钻井进程呈现井漏、井喷、井塌和卡钻等复杂情况;使泥浆功能发作改变;影响井眼质量,如井斜、井径不规则,进而影响固井质量。
经过剖析地层岩性及其对钻井技能的影响,可对钻头选型和运用的合理性进行判别。
粘土、泥岩和页岩层影响:很简单吸收泥浆中的自在水而胀大,使井径减小,构成下钻遇阻,乃至卡钻,跟着浸泡时刻的延伸,又会发作掉块脱落,使井径扩展,构成井塌。
应尽量运用清水或低比重低粘度的泥浆钻进。
炭质页岩联接力弱,简单垮塌。
泥质岩层质软,钻速快,也简单泥包。
砂岩:其性质依颗粒的巨细、成分以及胶结物的不一样有很大不一样。
颗粒越细、石英颗粒越多、硅质和铁质胶结物越多则越硬,对钻头磨损越大,如石英砂岩;泥质胶结物越多,云母和长石的成分越多则较软易钻;颗粒越粗,胶结物越少,渗透性越好,易发作泥浆的渗透性漏失,并在井壁上构成较厚的泥饼,致使粘附卡钻等复杂情况,构成钻头的非正常运用。
砾岩:在砾岩层中钻进易发作跳钻、蹩钻和井壁垮塌;当泵排量小或泥浆粘度低时,砾石颗粒不易上返,对钻头牙轮体和牙齿损坏较大。
石灰岩:通常质硬,钻速慢、进尺少。
有的有缝缝洞洞发育,钻遇缝洞时,会致使蹩钻、放空、泥浆漏失等,井漏后有时还会发作井喷。
石灰岩地层对钻头进尺、机械钻速和钻头失效影响很大。
别的,当地层软硬交织,如泥岩与较硬的砂岩相间,易发作井斜;地层倾角较大时易发作井斜。
钻头在斜井中钻进易构成损坏。
当岩层中含有可溶性盐类,如石膏层、岩盐层等,会损坏泥浆的功能,影响到钻头的正常运用。
(二)、钻井技能
通常指钻压、转速和泥浆排量三个钻进进程中可操控的技能参数。
在实践使用中,钻井技能应根据地层条件、钻头类型、钻井设备和操作人员技能水平拟定。
按其需求和条件的不一样,钻井技能分有:
1)优化钻井技能:在必定条件下,能到达最佳经济目标的钻井技能参数。
2)强化钻井技能:为到达更高的钻进速度,选用比通常钻井参数高的钻井参数。
3)特别钻井技能:为了特别意图而选用特别办法或受约束的钻井参数。
不一样的钻井参数需求选用不一样标准、类型的钻头,钻进中其钻头失效方法也各具特色,应区别对待。
1、钻压对钻进的影响
钻压是井底破岩的必要条件。
钻压的巨细决议着破岩的方法和特色,直接影响到钻进速度和钻头的损坏方法。
在钻进中,钻头受轴向压力和反转力的作用,切削齿在压入、剪切岩石的进程中被磨损、变钝或损坏,必定影响钻进速度。
跟着钻压的添加,钻速会不断进步,而钻头的轴承和切削齿等部件也会加快磨损,影响到钻速。
钻压与钻速的联系改变有三个不一样期间。
外表破碎期间:当钻压小于岩石压入硬度时,切削齿不能切入岩石,只能在岩石外表以磨擦方法破碎岩石,对切削齿磨损较大,尽管钻速也随钻压的加大而正比添加,但钻速很低;
疲惫破碎期间:当钻压挨近岩石压入硬度时,切削齿虽未切入岩石,但在岩面发作许多裂纹,经切削齿的重复作用,也发作体积破碎;
体积破碎期间:当钻压加到大于岩石压入硬度以上时,切削齿切入岩石发作体积破碎,钻进作用才干显着,才属正常钻进。
因而,施加在牙轮钻头上的钻压有必要满意切削齿能压入岩石,使岩石发作体积破碎。
经过进步一倍钻压,实验牙轮钻头钻进不一样等级的岩石,结果表明:不一样的岩石,对增大钻压时所取得的钻速是不相同的。
其间以中硬岩层(岩石等级6~7级)钻速的添加率较高,而较软(岩石等级4~5级)和较硬(岩石等级8~9级)的岩层则相对添加不大。
钻进粘结性软岩时,易发作堵水糊钻,钻压应选得小些。
钻进研磨性较大的岩层时,钻压缺乏易构成钻头早期磨损,钻压要恰当加大。
钻遇裂隙岩层时,易发作跳钻,钻压应恰当降低,防止崩、断切削齿。
钻压是钻进的重要参数,即要有利充沛发挥切削齿切入岩层的才能,又要最大极限地降低切削齿的磨损。
2、转速对钻进的影响
转速表明直径必定的钻头旋转的快慢,是钻进进程中用以衡量反转速度的目标。
钻进时,不一样硬度岩石的破岩状况不一样,钻压对其影响也不相同,因而钻头转速对破岩进程和机械钻速的影响,要思考岩性与破岩时刻要素。
(1)软地层钻进中的转速
在软而塑性大、研磨性小的岩层(如粘土类岩层)中钻进时,切削齿切削下来的岩屑厚度等于切削齿切入岩石的深度,且钻进中切削齿的磨损很小。
因而,在软地层中钻进,当钻压必守时,转速与机械钻速成正比添加。
(2)中硬及硬地层钻进中的转速
中硬及硬地层压入硬度较大、研磨性较高,切削齿在钻进中不断被磨钝,齿与岩石触摸面积也不断增大,使得岩石破碎时变形和裂隙发育时刻延伸,难度添加,钻速变慢,而需求更大的钻压。
跟着地层硬度的进步,钻头破岩时刻延伸,增大钻速,会使岩石破碎进程发育不能彻底,切削齿还未充沛破碎岩石,就与岩石分脱离,致使破岩深度减小。
因而,受破岩
时刻的约束,为防止切削齿较快磨损,在中硬及硬地层中钻进时不能过火增大转速。
(3)不一样岩石中钻进的转速
不一样的岩石,钻速随转速添加均有必定的改变曲线和极限转速。
在粘土类岩石中钻进,钻速随转速成正比添加;在坚固的、高研磨性岩石中钻进,钻速随转速添加而添加相对缓慢,因为破岩时刻延伸,极限转速比其它类岩石要小,当转速超越极限转速,将致使钻速降低。
经过进步一倍转速,实验牙轮钻头钻进不一样等级的岩石,结果表明:岩石等级为4级的大理石,钻速添加率为93%,岩石等级为9级的斑状花岗岩,钻速添加率仅为28%,从4级到9级,钻速添加率呈递减曲线。
因而,对较软的研磨性地层,进步转速有利,而对坚固的高磨性地层,则含义不大。
在实践作业中,进步转速遭到钻杆柱强度、长度和钻头功能及钻井设备才能的约束。
现期间,跟着小井眼钻井技能的开展,以及钻杆柱在井内作业状况的改进和选用领先的润滑剂以减小反转磨阻的研讨,高转速将得到充沛使用。