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钻头、钻柱及井口工具第一节刮刀钻头 (1)第二节牙轮钻头 (2)第三节金刚石钻头 (9)第四节 PDC 钻头 (12)第五节钻柱及其受力情况 (16)第六节钻柱的损坏及合理使用 (17)第七节井口工具 (19)钻头是破碎岩石形成井眼的主要工具，可根据其结构、功用及原理进行分类，现场常用的钻头有刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头、PDC钻头等。
第一节刮刀钻头刮刀钻头是旋转钻井法中最早使用的钻头，它的结构简单，制造方便，在泥岩、疏松的砂岩、泥质砂岩、页岩等低硬度、高塑性地层中钻进，可得到较高的机械钻速和钻头进尺，并且各油田均能自己设计和制造。
刮刀钻头按刀片的数量不同可分为两翼刮刀钻头、三翼刮刀钻头、四翼刮刀钻头等。
最常用的是三翼刮刀钻头。
由于刮刀钻头需要扭拒大，容易扭断钻具目前已经很少使用。
2、 巴掌第二节牙轮钻头牙轮钻头是石油钻井中使用最广泛的钻头。
这是由于牙轮钻头旋转时具有冲 击、压碎和剪切破碎岩石的作用，牙齿与井底的接触面积小，比压高、工作扭矩 小、工作刃总长度大等。
因而使牙轮钻头能适用于多种性质的岩石，成为使用最 广泛的钻头。
牙轮钻头可按牙轮数目的多少分为单牙轮钻头， 双牙轮钻头、三牙轮钻头和 多牙轮钻头等。
目前普遍使用的是三牙轮钻头。
、三牙轮钻头的结构三牙轮钻头可分为五个部分，即钻头体、巴掌、牙轮、轴承和水眼。
密封喷 射式钻头除上述基本部分外，还有储油补偿系统。
1、钻头体钻头体上部车有丝扣用于连接钻柱，下部带有巴掌。
钻头体上镶装喷嘴。
牙 轮钻头可分为有体式和无体式两类。
钻头体与巴掌分别制造，然后将巴掌焊接在 钻头体下侧的叫做有体式钻头，这种钻头的上部丝扣均为母扣；巴掌与三分之一 钻头体做为一体，然后将三部分合焊在一起的叫做无体式钻头， 无体式钻头均为 公扣。
巴掌与牙轮轴相连，上面有轴颈，用于支承牙轮。
3•牙轮牙轮是一个外面带有牙齿，内腔加工成与轴颈相对应的滚动体跑道 （或滑动 磨擦面）的锥体，分单锥与复锥两种结构，如图 5-5所示。
牙轮钻头的结构总体结构：丝扣，牙爪（巴掌），牙轮轴，牙齿，水眼（喷嘴），储油密封补偿系统（作用？）牙轮及牙齿1.牙轮：材料，牙轮类型（单锥、复锥），牙轮上牙齿类型2.牙齿：铣齿和镶齿a)铣齿：i.齿形（楔形），适应不同地层的铣齿的结构参数（齿高、齿宽、齿距）特点;ii.为什么研磨性地层要保径？iii.如何提高齿耐磨性，如何达到保径目的？b)镶齿：i.镶齿钻头的由来（研磨性地层，铣齿不行，镶齿行）;ii.怎么镶齿？iii.镶齿的材料、工艺、性能;iv.齿形（楔形、圆锥形、球形、抛物体形、勺形等）.3.轴承：分类（密封与非密封、滚动与滑动），结构;4.储油润滑密封系统：既能保证轴承得到润滑，又可以有效地防止钻井液进入钻头轴承内，大提高了轴承以及钻头的使用寿命;5.钻头水眼：流道、喷射钻井牙轮钻头工作原理（公转、自转; 冲击压碎、剪切、冲蚀作用）1.公转与自转（绕钻头轴线顺时针旋转、绕牙轮轴线逆时针旋转）2.破岩机理：a)冲击压碎作用纵向振动产生的冲击力与静载压力（钻压）一起使牙齿对地层产生冲击、压碎作用，这种作用是牙轮钻头破碎岩石的主要方式;b)滑动剪切作用剪切作用主要是通过牙轮在井底滚动的同时还产生牙齿对井底的滑动实现的，产生滑动的原因有：超顶、复锥(切向)和移轴（轴向）。
超顶：牙轮锥顶超过钻头轴线，超顶产生滑动，滑动速度随超顶距c的增加面增加;复锥：主锥顶与钻头中心重合，副锥超顶;移轴：牙轮轴线相对于钻头轴线平移一段距离。
c)射流的冲蚀作用由喷嘴喷出的高速射流对井底岩石产生冲蚀作用，辅助破碎岩石。
另外：超顶和复锥产生的切线方向的滑动除可在切线方向与冲击、压碎作用共同破碎岩石外，还可以剪切掉同一齿圈相邻牙齿破碎坑之间的岩石；移轴则在轴向产生滑动和切削地层的作用，它可以剪切掉齿圈间的岩石。
3.牙轮钻头的自洗通过牙轮布置使各牙轮的牙齿齿圈互相啮合，一个牙轮的齿圈之间积存的岩屑由另一个牙轮的齿圈牙齿剔除，这种方式称作牙轮钻头的自洗。
第二章三牙轮钻头的结构及类型第一节三牙轮钻头的结构特点三牙轮钻头是由牙掌、牙轮、轴承、锁紧元件、储油密封装置、喷嘴装置等二十多种零部件组成。
一、牙掌牙掌是牙轮钻头的主要零件。
一只钻头是由三片牙掌组装焊接在一起的。
上部有连接螺纹，以便与钻具连接，下部制成有一定倾斜角度的轴颈，与牙轮内孔组成轴承副。
牙掌上有水孔流道，可以安装储油压力补偿装置。
轴颈承受载荷，需要较高的耐磨性及硬度，同时基体内部又需要有足够的强度及耐冲击韧性。
二、切削结构切削结构包括牙轮和牙齿。
牙轮是一个其上装有（或铣出）牙齿的锥体，分单锥和复锥两种。
单锥由主锥和背锥组成，单锥牙轮在井底的运动为纯滚动，适用于硬地层钻井。
复锥由主锥、副锥和背锥三部分组成，这种牙轮在井底工作时除了滚动外，还能产生滑动，用于较软地层钻井。
牙轮上的牙齿分镶齿和钢齿两种。
镶齿是将牙轮外锥面的齿圈上钻孔，镶装大小形状不同的硬质合金齿；钢齿则直接从牙轮锥体上铣出。
钻头上三个牙轮的各排齿相互啮合，能有效而不重复地全面破碎井底岩石并防止齿糟泥包。
牙齿的形状、大小、数量、长短取决于所钻地层的硬度，地层越软，则牙齿越大、越尖、布置得越少。
反之，地层越硬、则牙齿越小越短、数量越多。
硬质合金齿的硬度和抗磨性比钢齿高，使用寿命比钢齿长，尤其是破碎具有研磨性的硬地层，效果更好。
其适用地层范围广、进尺多、机械钻速多，已在石油钻井中广泛应用。
硬质合金齿的齿形目前常用的有十多种，如球形、尖卵形、圆锥形、楔形、勺形、锥勺形、偏顶勺形、边楔形、平头形等。
根据不同地层、不同岩性的破碎机理不同、各种钻头选用不同形状的齿形。
楔形齿，齿形呈“楔子”状，具有切削、凿击作用。
其齿顶角有60°、65°、70°、75°、90°等，适用于软至中硬地层。
齿顶角越大，适用地层越硬。
近几年这种齿形良好的使用性能越来越受到广大用户的青睐。
球形齿，其顶部是个半圆形球面，耐磨性最好。
螺旋钻机知识点总结一、螺旋钻机的结构1. 主机部分：螺旋钻机的主机由液压系统、驱动系统、转动机构、涌浆系统等组成。
液压系统主要用于驱动各种液压元件，提供动力支持；驱动系统由发动机、变速箱、传动轴及转动部件组成，用于提供旋挖钻机的动力来源；转动机构是螺旋钻机的核心部分，由减速机、转盘及钻杆等组成，用于实现螺旋钻机的旋转作业；涌浆系统用于把机器在作业过程中产生的灰泥、石屑、泥浆等废渣排出。
2. 配套设备：螺旋钻机的配套设备主要包括钻杆、钻头、防护罩、钻具及其他附件等。
二、螺旋钻机的工作原理1. 旋转钻机利用旋转和推进力将钻头带动沿轴向进入土层作业的设备。
机器通过液压系统提供动力，实现发动机功率经过变速箱后，通过传动轴传递给减速机，再由减速机将功率传达到竖向转动机构上，带动钻杆及钻头旋转，从而实现土层的切削挖掘。
2. 螺旋钻机作业时，机器通过旋挖机构，实现对钻杆及钻头的转动，带动钻头在土层中旋转切削，同时利用机器自重和液压推进机构，对机器进行推力，实现机器在土层中的下压力。
这样，机器可以实现旋转切削和推进作业，完成土层的挖掘。
三、螺旋钻机的使用方法1. 施工前的准备工作：在使用螺旋钻机进行施工前，需要对施工现场进行仔细勘探，确保地质情况符合施工要求，同时对施工现场进行平整和清理，确保施工的安全和顺利进行。
2. 施工操作步骤：首先，需要对螺旋钻机的驱动系统、液压系统等设备进行检查和测试，确保机器的各项功能正常。
然后，根据施工现场的要求选择合适的钻头及钻杆，对螺旋钻机进行装配。
接下来，操作员根据工程要求对螺旋钻机进行调试，确保机器的各项功能正常。
最后，操作员根据施工现场的要求，进行螺旋钻机的操作，完成土层的挖掘作业。
3. 施工后的维护保养：施工完成后，需要对螺旋钻机进行清洁和维护保养。
操作员需要对机器进行仔细清洁，清除机器上的泥浆、石屑等废渣，同时对机器各部位进行检查和维护，及时发现并处理机器的故障和磨损，确保机器的正常使用。
KY-250D⽛轮钻机主要技术参数、配置及结构说明KY-250D⽛轮钻机主要技术参数、配置及结构说明⼀、设备名称：⽛轮钻机⼆、型号：KY-250D三、主要技术规格参数1、孔径：250mm2、孔深：18m（不接杆）3、孔向：垂直4、适应矿岩硬度系数：f＝4～205、轴压：0～370KN6、钻具推进速度：0～2.1m/min7、回转速度：0～88r/min8、额定回转扭矩：9405N·m9、提升速度：0～21m/min10、⾏⾛速度：0～1.0km/h11、爬坡能⼒：12o（21%）12、排渣空压机型号：MZ200II（上海英格索兰）排渣风量：41.5m3/min排渣风压：0.5Mpa13、除尘⽅式：湿式（压⽓喷⽔）14、加压⽅式：油马达加压15、回转电机功率（交流变频）：75KW16、⾏⾛电机功率（交流变频）：75KW17、液压油泵电机：22KW18、电源：3相、6KV19、安装总功率：390KW20、变压器容量：500KV A21、机重：107t22、外形尺⼨（长×宽×⾼）：钻架竖起：12107×6215×26170钻架倒下：26128×6215×7214四、KY-250D技术结构配置及制造⼯艺说明1、⾏⾛机构⾏⾛机构由履带装置、平衡梁、横轴、传动链条及链轮、轴等组成。
由YTSP280S-4 75KW交流变频电机经主传动机构减速器及三级链条传动，驱动履带⾏⾛，履带板节距为370mm，宽为800mm，材质ZGMn13，由⼭西华晋冶⾦机械⼚制造，末级⾏⾛链采⽤节距为140mm的加强型弯板链。
履带架、平衡梁等均采⽤16Mn钢板焊接⽽成，并经振动时效处理与平台三⽀点联接，横轴材质为40Cr，经调质处理。
履带的张紧由⼿动液压缸实现。
⾏⾛电机采⽤⽇本ABB变频器控制，⾏⾛速度在0～1Km/h 范围内⽆级调速。
2、平台平台是安装各种动⼒装置（主传动装置、液压系统、压⽓系统、排渣系统、电⽓系统）以及钻架等⼯作机构的基础，由两条⾼为700mm的变截⾯梁作主梁焊接⽽成。
第五章下井工具第一节、钻头一、牙轮钻头1、牙轮钻头的组成三牙轮钻头的结构可分为五个部分，即钻头体、巴掌、牙轮、轴承和水眼。
密封喷射式钻头还有储油补偿系统。
⑴钻头体与巴掌牙轮钻头的钻头体上部车有丝扣与钻具相连下部带有三个巴掌与牙轮的轴颈相连，起支撑牙轮的作用。
钻头体的底端中部镶焊水眼板或安装喷嘴。
⑵牙轮牙轮是一个外面带有牙齿，内腔加工成与轴颈相对应的滚动体跑道（或滑动摩擦面）的锥体，分单锥和复锥两种结构。
单锥牙轮有主锥和背锥组成，适用于硬或研磨性较高的地层；复锥牙轮有主锥、复锥和背锥组成，适用于软或中硬地层。
⑶牙齿牙齿是破岩的主要元件，牙轮钻头的牙齿有铣齿（钢齿）和硬质合金齿（镶齿）两种。
⑷轴承牙轮钻头的轴承是决定钻头寿命的重要因素之一，按结构不同分为滚动轴承和滑动轴承两类。
若使用不当，易出现轴承先期损坏，即轴承先于钻头牙齿及其他部分而报损的现象。
⑸储油密封补偿系统其作用是将轴承内腔与外界的钻井液分开，并在钻头工作时，随时向轴承腔内补充润滑脂，从而改善轴承的工作条件。
2、牙轮钻头的产品系列1）牙轮钻头的直径系列⑴国产钻头的直径系列，共有15种。
江汉常用的有17 1／2″、12 1／4″、9 5／8″、8 1／2″、3 7／8″。
⑵进口钻头尺寸进口钻头直径系列非常复杂，例如美国休斯公司所产钻头从3 3／4″到26″共46种直径系列。
国产牙轮钻头的结构系列三牙轮钻头空气钻井用镶硬合金齿三牙轮钻头2）国产三牙轮钻头产品型号表示法例如：215XHP5表示用于中硬地层、直径为215毫米的镶齿密封滑动喷射式钻头。
3）江钻油用牙轮钻头型号表示法由四部分组成钻头直径代号、钻头系列代号、钻头分类号、钻头附加结构特征代号⑴钻头直径代号：用数字（整数或分数）表示，其数字代表钻头直径英寸数。
⑵钻头系列代号：对于三牙轮钻头，按其轴承及密封结构主要特征分9个标准系列（见表）序号轴承及密封主要结构特征标准系列特殊系列T （特 D（等B（双流别保径）磨损齿）道低喷嘴座）3 滑动轴承金属密封HJHJD HJB4滑动轴承浮动密封HFHFTHFDHFB8 滚动轴承浮动密封GFGFT⑶钻头分类号：由三位数组成，首位数为切削结构类别及地层系列号，第二位数为地层分级号，末位数为钻头结构特征代号。
