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钻 头 主讲：周德军 二0一0年八月 目 录 第一章 钻头简述 第二章 钻头分类 第三章 牙轮钻头 第四章 金刚石钻头 第五章 刮刀钻头 第六章 取芯钻头 第七章 钻头事故预防及处理 第一章 钻头简述 在旋钻钻井中，钻头是破碎岩石的主要工具，钻头的类型、质量优劣与岩性及其他钻井工艺条件是否适应，对钻井速度、井身质量和钻井成本有直接影响。 目前在石油钻井中使用的钻头分为牙轮钻头、金刚石钻头及刮刀钻头三大类。钻头尺寸以钻出的井眼内径为公称尺寸，已形成基本统一的系列，常见的钻头尺寸有： 钻头简述 26in ;20in ;17? in ;14?in ;12?in ; 10 5/8in ;9? in ;8?in ;7 7/8in ; 6?in ;6in ;5 7/8in ;4?in . 钻头简述 钻头的技术指标、经济指标包括： 钻头进尺：指钻进的井眼总长度。 钻头工作寿命：指一只钻头的累计使用时间。 钻头平均机械钻速：指一只钻头的进尺与工 作寿命之比值。 钻头简述 钻头单位进尺成本： C=[Cb-Cr(T+Tt)]/H 式中 C-单位进尺成本，元/米 Cb-钻头成本，元 Cr-钻机作业费，元/小时 T -钻头纯钻进时间，小时 Tt-起下钻时间，小时 H-钻头总进尺，米 第二章 钻头的分类 钻头的分类 一、牙轮钻头的分类： 1、按工作牙轮数量分为： 单牙轮，两牙轮，三牙轮，四牙轮钻头等。 2、按切削材质可分为： 铣齿（钢齿）和镶齿牙轮钻头。 3、按用途可分为： 钻进用牙轮钻头、取芯用牙轮钻头和其它用牙轮钻头。 钻头的分类 二、金刚石钻头的分类： 1、按钻头体材料及制造方法分类： 钢体和胎体金刚石钻头。 2、按切削齿材料分类： 天然金刚石钻头（DN钻头）；人造聚晶金刚石复合片钻头（PDC钻头）和热稳定聚晶金刚石钻头（TSP钻头）。 钻头的分类 二、金刚石钻头的分类： 3、按切削齿的镶装方式分类： 孕镶、表镶和潜铸式金刚石钻头。 4、按用途分类： 全面钻进用、取芯用和其它用金刚石钻头。 钻头的分类 钻头的分类 四、取芯钻头的分类 1、刮刀式取芯钻头： 硬质合金和聚晶金刚石刮刀式取芯钻头。 2、牙轮取芯钻头： 四牙轮和六牙轮取芯钻头。 3、金刚石取芯钻头： 天然金刚石取芯钻头、人造金刚石取芯钻头和聚晶复合片取芯钻头。 第三章 牙轮钻头 一、钻头的结构.pdf 第三章 牙轮钻头 二、牙轮钻头的正确使用 （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。 第三章 牙轮钻头 （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。 第三章 牙轮钻头 （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。 第三章 牙轮钻头 （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