2、钻进工具重点.ppt

钻进工具主要内容:第一节钻头钻头的类型及工作原理钻头的选型及分类方法钻头的合理使用第二节钻柱钻柱的组成及功用钻柱的工作状态及受力分析钻柱的设计第三节井口、井下打捞工具第一节钻头(Drill Bit) 一、概述 1 、钻头类型?按结构及工作原理分类刮刀钻头、牙轮钻头、 PDC 钻头、金刚石钻头; ?按功用分类全面钻进钻头、取芯钻头、扩眼钻头 2 、钻头尺寸系列 3-3/4 ”~36 ”常用尺寸: 26”、、、"/17 2 1"/12 4 1"/8 2 1 3、工作指标钻头进尺(米) 钻头工作寿命(小时) 机械钻速(米/ 小时) 单位进尺成本(元/ 天): H rrbpm)(???二、刮刀钻头(Drag Bit) (一)刮刀钻头的结构上钻头体、下钻头体(分水帽)、刀翼、水眼。?三刀翼的称三刮刀钻头?两刀翼的称作两刮刀钻头或鱼尾刮刀钻头?四刀翼的称四刮刀钻头?刀翼的结构(1)刀翼的结构角?刃尖角—刀翼尖端前后刃之间的交角。它反映了刀翼的尖锐程度, 越小,刃部越尖锐,越容易吃入地层,但强度越低。一般:软底层=8~10 度硬地层=12~15 度?切削角—刀翼前刃和水平面之间的夹角。在相同钻压下, 越大,刀刃越容易吃入地层,但旋转扭矩大,剪切刃前岩石困难。一般:松软地层: =70 度; 软地层: =70~80 度; 中硬地层: =80~85 度。?刃后角:;刃后角必须大于井底角?刃前角: ???????????????????90 ?(2)刀翼的背部形状刀翼的厚度随距刀刃的距离增加而增厚,呈抛物线性以确保刀翼的强度足以承受弯矩。(3)刀翼底部形状: 平底、正阶梯、反阶梯、反锥形(4)提高刀翼的耐磨性?刀翼一般采用 35CrMo 或 35MnSiMoV 高强度合金钢锻制而成,以保证有足够的强度。?一般在刀翼表面平铺一层 YG8 硬质合金块,在外侧面镶装 YG8 硬质合金块?刀翼表面和外侧面镶焊人造金刚石聚晶块?破碎脆性岩石过程刮刀钻头破碎脆性岩石的过程为: 碰撞压碎及小剪切大剪切(1)碰撞:刃前岩石发生剪切破碎后,刀刃在旋转扭矩下向前推进,碰撞刃前岩石。(2)压碎及小剪切:扭转力增大,压碎刃前岩石, 产生小剪切破坏。(3)大剪切:扭转力继续增大到某一极值,刃前岩石沿剪切面破碎,而后扭转力突然减小。三、刮刀钻头的应用?刮刀钻头制造工艺简单,成本低; ?刮刀钻头适用于软地层,钻速快,每米钻进成本低?刮刀钻头容易磨损成锥形,造成缩径和井斜; ?刮刀钻头产生剧烈的扭转振动,破坏钻具和设备; ?刮刀钻头目前逐渐被 PDC 钻头取代。三、牙轮钻头(一)牙轮钻头的结构牙轮钻头由钻头体、亚爪(巴掌) 及牙轮轴、亚轮及牙齿、轴承、储油润滑密封系统、喷嘴等部分组成。 1、牙轮及牙齿(1)牙轮? 20CrMo 合金钢锥体,锥面铣齿或镶装质合金,内腔有轴承跑道。?单锥牙轮:主锥+背锥,硬地层?复锥牙轮:主锥+副锥+背锥,软地层