牙轮钻头的选型原则 - 嘉匠机械

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水井钻机如何选择牙轮钻头?

从多年科研开发生产实践经验来看,水井钻机由于钻头选型不当,使得钻井速度慢、成本高。正确地选择钻头,一方面要对现有钻头的工作原理与结构性能特点有清楚的了解;另一方而还应对所钻地层的岩石物理性能有充分的认识,如对岩石的硬度、塑脆性、研磨性、可钻性等要做到心中有数,从而合理确定牙轮钻头的型号。水井钻机选择钻头的基本原则是把钻进成本降到最低。

牙轮钻头图片

1.牙轮钻头选型的一般原则

牙轮钻头的选型是否合理,与钻井施工成本的关系很大。所以,水井钻机根据施工情况合理地选择钻头非常关键。目前,在水井钻进方而使用的牙轮钻头均为石油钻井规格,其中三牙轮钻头的使用最为普遍,但在特殊水井施工时只能采用自制的组焊式牙轮钻头。

岩石大体上可分为三种类型:一种是脆性岩石,如石灰岩、砂岩、花岗岩、闪长岩等;一种是塑性岩石,如泥岩、泥质页岩等;还有一种是介于中间的塑脆性岩石,如泥质胶结的砂岩等。牙轮钻头更适于在坚硬的脆性岩石中钻进,依靠冲击、压碎的作用破碎岩石。

2.研磨性地层的钻头选型

研磨性地层会使钻头牙齿过快磨损,机械钻速降低很快。而钻头进尺少,特别会磨损钻头的轨径齿以及牙轮背锥与爪尖,使钻头直径磨得变小,致使轴承外露,更加速钻头的损坏,在这种地层钻进最好选用镶齿钻头。

三牙轮钻头图片

3.软硬交错地层的钻头选型

软硬交错地层一般应选择镶齿钻头中加高楔形齿或加高锥球形齿,这样既在较软地层中有较高的机械钻速,也能保证在硬地层中的可钻性。但水井钻机在钻进时钻压与转速上应有所区别,在软地层钻进时可提高转速、降低钻压,在硬地层井段应提高钻压、降低转速,从而达到更好的地质经济效果。

4.易于井斜地层的钻头选型

地层倾角较大是产生井斜的最为主要的原因,而下部钻柱的弯曲与钻头类型的选择不当,是造成井斜的技术因素。

通过长期生产实践看,移轴类型的钻头在倾斜地层钻进时易造成井斜,所以应选用不移轴或移轴量较小的牙轮钻头。同时,在保证移轴小的前提下,还应选取比地层岩石性能较软类型的钻头,这样可在较低的钻压下提高机械钻速,既能保证钻进速度,又能降低井斜。

5.浅井段与深井段的钻头选型

在浅井段应选用机械钻速较高类型的钻头,深井段应考虑使用寿命长的钻头、这样选型既经济又安全。


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