牙轮钻头型号特征与失效形式介绍
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IADC牙轮钻头的分类及编号IADC意思是国际钻井承包商协会。
英文全称:International association drilling contractor由于近年来国际上趋向于采用国际钻井承包商协会IADC的牙轮钻头分类和编号,更能方便快键识别和选用。
根据地层钻头分为软、中、硬、极硬4大类,而每一类又分为4个等级,根据钻头结构特征分为9类,根据钻头附加结构分为11类。
IADC规定,每一种钻头用四位字码进行分类及编号,各字码的意义如下。
第一位字码为系列代号(共有8个系列),表示钻头牙齿特征及所适应的地层:1--铣齿,软地层(低抗压强度,高可钻性);2--铣齿,中-中硬地层(高抗压强度);3--铣齿,硬、研磨性或半研磨性地层;4--镶齿,软地层(低抗压强度,高可钻性);5--镶齿,软-中硬地层(低抗压强度);6--镶齿,中硬地层(高抗压强度);7--镶齿,硬、研磨性或中等研磨性地层;8--镶齿,极硬(高研磨性地层)。
第二位字码为岩石级别代号,表示在第一位数码表示的所钻地层中再依次从软到硬分成1、2、3、4共4个等级。
第三位数码为钻头结构特征代号,用9个数字表示,其中1~7表示钻头轴承及保径特征,8与9留待未来的新结构钻头用。
1~7表示的意义如下:1--非密封滚动轴承;2--空气清洗、冷却,滚动轴承;3--滚动轴承,保径;4--滚动密封轴承;5--滚动密封轴承,保径;6--滑动、密封轴承;7--滑动、密封轴承,保径。
第四位字码为钻头附加结构特征代号,用以表示前面三位数字无法表达的特征,用英文字母表示。
目前IADC已定义了11个特征:A--空气冷却;C--中心喷嘴;D--定向钻进;E--加长喷嘴;G--附加保径/钻头体保护;J--喷嘴偏射;R--加强焊缝(用于顿钻);S--标准铣齿;X--楔形镶齿;Y--圆锥形镶齿;Z--其他形状镶齿。
有些钻头其结构可能兼有多种附加结构特征,则应选择一个主要的特征符号表示。
牙轮钻头磨损评定方法SY 5415—91牙轮钻头磨损评定方法1主题内容与适用范围本标准规定了牙轮钻头磨损类别及分级、特征及代号、测量方法及描述。
本标准适用于石油钻井用牙轮钻头磨损分级。
2磨损类别及分级2.1牙齿磨损对于铣齿钻头和镶齿钻头的牙齿磨损,均以旧钻头与新钻头齿高磨损比值和总齿数比值的八分之几的数值来描述钻头牙齿磨损程度。
2.1.1铣齿钻头:是以齿被磨去的高度与新齿高度的比值作为定级依据。
齿高磨损比值按(1)式计算:C1=8(H1-H2)/H1 (1)式中:C1——齿高磨损比值;H1——与磨损牙轮对应齿排新钻头齿高平均数,mm;H2——磨损最严重牙轮上某排齿高的算术平均数,mm;2.1.2镶齿钻头:是以旧钻头上脱落、折断总齿数与新钻头总齿数(不包括背锥齿)的比值作为定级依据。
钻头脱落、折断总齿数比值按2)式计算:C2=8N2/N1 (2)式中:C2——脱落、折断总齿数比值;N2——旧钻头缺少的齿数,个;N1——新钻头总齿数,个。
2.1.3牙齿磨损分级:牙齿磨损分为8级,见表1。
表1齿高磨损比值>0>1/8>2/8>3/8 >4/8 >5/8>6/8>7/8 (掉断齿数比)0≤1/8 ≤2/8≤3/8≤4/8≤5/8≤6/8≤7/8≤8/8(>0(>1(>2(>3(>4 (>5(>6(>7 C1或C2 0≤1)≤2)≤3)≤4)≤5)≤6)≤7)≤8)牙齿磨损分级0 1 2 3 4 5 6 7 82.2轴承磨损对于滚动和滑动轴承的磨损,均以旧钻头已用轴承寿命与该钻头可用轴承寿命的比值的八分之几的数值为轴承磨损定级依据。
轴承寿命比值按(3)、(4)式计算:Z=8T2/T1 (3)N B W BT1=( )B1.( )B2.T B (4)N S W S式中:Z_——轴承寿命比值;T2——在N S和W S下已用去的轴承寿命,h;T1——在N S和W S下的轴承寿命,h;N S——旧钻头实际转速,r/min;W S——旧钻头实际钻压,kN;N B——统计的标准转速,r/min;W B——统计的标准钻压,kN;T B——在N B、W B参数下统计的轴承寿命,h;B1、B1——轴承磨损指数,详见表2。