三牙轮钻头是石油钻井的重要工具,其工作性能的好坏将直接影响钻井质量、钻井效率和钻井成本。它的设计大多是根据实践经验,结合试凑的方法,反复进行设计与计算得出的。下面,贤集网的小编就来为大家介绍一下三牙轮钻头的工作原理、产品优势以及使用注意事项。
三牙轮钻头的工作原理
牙轮钻头在钻压和钻柱旋转的作用下,牙齿压碎并吃入岩石,同时产生一定的滑动而剪切岩石。当牙轮在井底滚动时,牙轮上的牙齿依次冲击、压入地层,这个作用可以将井底岩石压碎一部分,同时靠牙轮滑动带来的剪切作用削掉牙齿间残留的另一部分岩石,使井底岩石全面破碎,井眼得以延伸。
三牙轮钻头的产品优势
石油钻井和地质钻探中应用最多的还是牙轮钻头。牙轮钻头在旋转时具有冲击、压碎和剪切破碎地层岩石的作用,所以,牙轮钻头能够适应软、中、硬的各种地层。特别是在喷射式牙轮钻头和长喷嘴牙轮钻头出现后,牙轮钻头的钻井速度大大提高,是牙轮钻头发展史上的一次重大革命。牙轮钻头按牙齿类型可分为铣齿(钢齿)牙轮钻头、镶齿(牙轮上镶装硬质合金齿)牙轮钻头;按牙轮数目可分为单牙轮、双牙轮、三牙轮和多牙轮钻头。国内外使用最多、最普遍的是三牙轮钻头。
在石油、勘探以及各种钻探行业中牙轮钻头是不可缺少的重要部分,但是牙轮钻头对一些钻探行业来说价格实在太高,这就促使一些钻探行业对二手牙轮钻头产生了很大兴趣,其价格低,质量可靠(在石油钻探中只使用了其寿命的1/3),为钻探行业降低了大量成本,所以二手牙轮钻头已经成为一些钻探行业中的一重要部分。
三牙轮钻头的使用注意事项
1、接、卸钻头时不要碰坏牙轮钻头齿轮。
2、要保持泥浆干净,防止堵钻头水眼,而影响钻头的使用。
3、下钻控制速度,防止突然遇阻,使牙轮钻头发挥更好的效果。
4、保持两台泵上水完好。
5、保持井底干净无落物,起下钻、钻进均装刮泥器或用钢板盖住井口,经常检查钳牙保险销及井口工具,防止井口落物。
6、要注意钻头,防止溜钻、顿钻。
7、遇到蹩钻、跳钻时及时调整钻进参数。
8、牙轮钻头钻到底,先循环十分钟左右,用1-2吨钻进0.5米左右,慢慢加压至6-8吨钻进。送钻均匀,防止放空突然损坏齿,钻压一般不超过10吨。遇到钻时慢时,要分析,如果是因为夹层原因要有耐心,要盲目加钻压。
三牙轮钻头是应用最广泛的钻井钻头之一,具有适应地层广,机械钻速高的特点。三牙轮钻头由切削结构、轴承结构、锁紧元件、储油密封装置、喷嘴装置等二十多种零部件组成。
三牙轮钻头的分类:
1、轴承类型:滚动轴承和滑动轴承。
2、密封类型:橡胶密封和金属密封。
3、按牙齿的固定方式分为:镶齿(硬质合金齿)三牙轮钻头和铣齿(钢齿)三牙轮钻头。
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
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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。
6、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。
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。
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。
以上,就是贤集网小编为您介绍的三牙轮钻头的工作原理、产品优势以及使用注意事项。当今,三牙轮钻头仍然是石油钻井和采矿爆破开孔的主要工具,习惯上分为油用钻头和矿用钻头。因为石油钻井的井深很大,钻头的使用性能对钻井成本有很大影响,而硬质合金齿是三牙轮钻头的一个重要部件,其性能对牙轮钻头的使用寿命具有决定性影响,因此企业需要对油用合金齿的质量控制极其严格。