钻头磨损分级
IADC钻头磨损分级编码

D
L
B
G
O
R
0~8
表2
表3
0~8/E、F、X
钻头量规量
表4
表5
内排齿:钻头直径2/3以内的齿
外排齿:钻头直径2/3以外的齿
非密封轴承:0~8表使其寿命,0-无磨损,,8-不能再使用
密封轴承:E表示密封有效,F表示密封无效
无轴承以X表示,如:PDC、取心钻头
保径磨损量:I-无磨损,磨损量保留一位小数(1/16″)
2.切削齿磨损特征D编码
表2切削齿磨损特征D编码表
BC-牙轮破碎
BU-钻头泥包
CD-牙轮卡死
CR-钻头中心磨损
ER-冲蚀
HC-热龟裂
BT-切削齿折断
CC-牙轮裂纹
CI-牙轮互咬
CT-切齿剥落
FC-齿顶磨平
JD-落物损坏
LC-掉牙轮
3.切削齿磨损位置L编码
表3切削齿磨损位置L编码表
牙轮钻头
固定齿钻头
齿排
PR-钻速过慢
RR-钻机维修
TD-钻达总井深或套管下深
TQ-扭矩过大
TW-蹩钻
WC-气候影响
WO-钻具刺漏
IADC钻头磨损分级编码
(IADC---International Association of Drilling Contractor)
1.IADC钻头磨损分级总编码
表1IADC钻头磨损分级编码总表
切削齿磨损
轴承磨损
直径磨损
备注
内排齿
外排齿
磨损特征
磨损位置
轴承/密封
保径磨损量
其他磨损特征
起钻原因
I
SD-巴掌顶部损坏
TR-齿间磨损
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。
钻头磨损评级_中文版

规径磨圆 磨出环形槽
掌间磨损 自锐磨损 齿间磨损
冲涮 齿/刃磨损 无磨损特征
LOG PP PR RIG TD TW TQ WC
Run Logs
测井
Pump Pressure
泵压问题
Penetration Rate
钻速低
Rig Repair
维修钻机
Total Depth / Casing Depth 完钻/钻至套管深
Twist Off
度扭断,钻杆脱扣
Torque
扭矩过大
Weather Conditions
天气原因
4/16"----规径磨损4/16"(6.4mm)
⑦、其它磨损特征:参见③
⑧、起钻原因
HR Hours On Bit
钻头时间到
DMF Downhole Motor Failure 井下马达坏
DTF Downhole Tool Failure 井下仪器坏
DSF Drillstring Failure
钻具坏
IADC 钻头磨损定级表
Inner (I)
Cutting Structure
Outer (O)
Dull Char. (D)
Location (L)
Bearings Seals (B)
Gage (G)
Other Dull Char. (O)
Reason Pulled (R)
①
②
③
④
①内排齿:指所有的从钻头中心到2/3半径范围内的齿。
喷嘴/流道堵塞
Change Bottom-Hole BHA Assembly
换钻具
RG Rounded Gage RO Ring Out SD Shirttail Damage SS Self Sharpening TR Tracking WO Washed Out Bit WT Worn Teeth/Cutters NO No Dull
PDC钻头磨损分级系统(IADC).

PDC钻头磨损分级系统1987年,IADC制定了固定切削齿磨损分级系统,并于1991年作了修订。
固定切削齿钻头磨损分级系统适用于除牙轮钻头之外的所有钻头,具体包括天然金刚石钻头、聚晶复合片(PDC)钻头、热稳定聚晶(TSP)金刚石钻头、孕镶式钻头、各种取心钻头以及其它所有使用金刚石作为切削元件的固定切削齿钻头(固定切削齿钻头磨损分级系统并不区分全面钻进钻头和取心钻头。
)。
一、系统结构IADC采用的磨损分级系统表中包括了对牙轮钻头和固定切削齿钻头进行磨损分级所需的各种代码。
表中有8项具体内容:前4栏描述钻头的"切削结构";第5栏("B")为"轴承密封",此栏不适用于固定切削齿钻头,因此在对固定切削齿钻头作磨损分级时此栏内容总填作"X";第6栏("G")表示"规径磨损值";最后2栏为备注栏,分别表示"其它磨损特征"(或称次要磨损特征)和"起钻原因"。
二、内齿圈/ 外齿圈用从0到8的线性数字来衡量和定义钻头表面各部位切削齿的磨损状态。
数字的值越大表示切削齿的磨损量越大,"0"代表切削齿没有磨损,"8"则表示切削齿已经完全磨损,没有剩余。
同理,"4"表示切削齿磨损量为50%。
PDC切削齿的磨损状态或磨损级别是以齿的金刚石层的磨损程度为依据的,不考虑复合片的形状、尺寸、类型以及出刃高度。
图1为切削齿磨损分级系统的示意图。
在对一只已使用过的钻头进行磨损状态分级时,需要记录钻头每个区域的平均磨损量。
如图所示,钻头半径的内2/3部分为内部区域,该区域有5颗切削齿,其磨损等级应为"2"。
这是通过计算区域内每颗齿磨损级别的平均值得来的:外部区域的平均磨损程度也是用同样方法计算出来的:"6"就是钻头外部区域的磨损级别。
钻头分级

Байду номын сангаас
切 削 齿 结 构 轴承/密封 直 径 备 注 内 排 齿 外 排 齿 磨损特征 位 置 轴承/密封 规 径 其它磨损 起钻原因 (I) (O) (D) (L) (B) (G) (O) (R) ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ① 内排齿: 指所有的从钻头中心到2/3半径范围内的齿,用 轴承/密封: 对不密封轴承, 用0~8按线性分布规律预测 ⑤ 数字0~8呈线性描述切削齿的状况。 轴承的寿命;对密封轴承,分为四种情况。 钢齿钻头: 计算因磨损或损坏失掉的齿的高度; 不密封轴承: 0表示轴承未曾使用,是全新的;8表示轴 0为无磨损或断齿,即为新齿; 承的寿命已全部用完。 8为全部齿磨损或断完。 密封轴承: E表示密封有效;F表示密封失效; N表示难 镶齿钻头: 测量出因磨损掉齿或断齿的齿的数量; 以定级, 指轴承的磨损状况难以确定;X表示 0为无磨损、掉齿或断齿,即为新齿; 无轴承的钻头,如PDC(或金刚石)钻头。 8为全部镶齿磨损、掉齿或断完。 ⑥ 规径: 指钻头直径的磨损, 以25.4mm(1in)的分数形式表 PDC钻头: 对脱落、磨损或折断的切削刃的测量; 示。对于三牙轮钻头,规径磨损值的测量应遵循 0为无脱落、磨损或折断的切削刃; "2/3规则",即使用钻头规接触两个牙轮的最外缘 8为全部切削刃脱落、磨损或折断完。 点,测量出第三个牙轮的最外缘点与钻头规的最 ② 外排齿: 指距离钻头中心线2/3半径以外的切削齿,用数 小距离,以这个距离乘以"2/3"得出规径磨损值。 字0~8呈线性描述切削齿的状况。 I字母──表示规径无磨损; 钢齿钻头: 计算因磨损或损坏失掉的齿的高度; 1/16──规径磨掉1.6mm(1/16in); 0为无磨损或断齿,即为新齿; 2/16──规径磨掉3.2mm(2/16in); 8为全部齿磨损或断完。 3/16──规径磨掉4.8mm(3/16in)……。 镶齿钻头: 测量出因磨损掉齿或断齿的齿的数量; ⑦ 其它磨损: 与编码相关的切削结构, 可用两个英文字母 0为无磨损、掉齿或断齿,即为新齿; 表示,也可以描述钻头切削结构之外的其它 8为全部镶齿磨损、掉齿或断完。 部位的磨损特征。 PDC钻头: 对脱落、磨损或折断的切削刃的测量; BC──牙轮破裂* 掉喷嘴──LN 0为无脱落、磨损或折断的切削刃; BF──联结失效 掉齿/刃──LT 8为全部切削刃脱落、磨损或折断完。 BT──切削齿/刃断裂 偏心磨损──OC ③ 磨损特征: 仅用于与编号相关的切削结构, 用两个英文 BU──钻头泥包 钻头缩径──PB 字母表示。 CC──牙轮有裂痕* 喷嘴/流道堵塞──PN BC──牙轮破裂* 掉喷嘴──LN CD──牙轮卡死* 规径磨圆──RG BF──联结失效 掉齿/刃──LT CI ──牙轮打架* 磨出环形槽──RO BT──切削齿/刃断裂 偏心磨损──OC CR──钻头"取心" 钻头可再用──RR BU──钻头泥包 钻头缩径──PB CT──切削齿/刃碎裂 掌尖损坏──SD CC──牙轮有裂痕* 喷嘴/流道堵塞──PN ER──冲蚀 自锐磨损──SS CD──牙轮卡死* 规径磨圆──RG FC──齿顶磨平 齿间磨损──TR CI ──牙轮打架* 磨出环形槽──RO HC──热裂痕 冲刷──WO CR──钻头"取心" 钻头可再用──RR JD──碎屑损坏 牙齿/切削刃磨损──WT CT──切削齿/刃碎裂 掌尖损坏──SD LC──掉牙轮* 无磨损特征──NO ER──冲蚀 自锐磨损──SS 备注: *表示可在位置④上反映出牙轮号。 FC──齿顶磨平 齿间磨损──TR ⑧ 起钻原因: 以两个或三个英文字母作为代码, 表示起钻 HC──热裂痕 冲刷──WO 或停止钻进的原因。 JD──碎屑损坏 牙齿/切削刃磨损──WT BHA──更换钻具组合 到钻头的预期寿命── HR LC──掉牙轮* 无磨损特征──NO CM ──处理钻井液 *留在井眼中── LIH 备注: *表示可在位置④上反映出牙轮号。 CP ──钻达取心位置 电测──LOG ④ 位置: 用英文字母或数字符号表示出磨损特征所在的钻 DMF──井下马达事故 泵压变化── PP 头表面位置。 PDC(或金刚石)钻头 DP ──钻具堵塞 钻速太慢── PR C──内锥 DSF──钻具故障 钻机(平台)修理── RIG 牙轮钻头 N──冠部 DST──中途测试 钻达设计(下套管)井深── TD N──顶部齿圈 T──外锥 DTF──井下工具故障 扭矩过大── TQ M──中间齿圈 S──肩部 FM ──地层变化 钻柱脱扣(扭断)── TW G──规径齿圈 G──规径 HP ──井眼问题 气候影响── WC A──全部齿圈 A──全部 备注: "LIH"是附加的。 钻具刺漏── WO
钻头磨损分级IADC_Dull_Bit_Grading

1
Bearings/Seals Location
4 5
Gauge
Other Dull Characteristics
Reason Pulled
Outer
2
Dull Characteristics
3
6
7
8
1
Inner cutting structure (all inner rows) Outer cutting structure (gauge row only) In columns 1 and 2, a linear scale from 0 to 8 is used to describe the condition of the cutting structure according to the following: Steel tooth bits A measure of lost tool height resulting from abrasion and/or damage. 0 – No loss of tooth height. 8 – Total loss of tooth height. Insert bits A measure of total cutting structure reduction resulting from lost, worn and/or broken inserts. 0 – No lost, worn and/or broken inserts. 8 – All inserts lost, worn and/or broken. Fixed cutter bits A measure of lost, worn and/or broken cutting structure. 0 – No lost, worn and/or cutting structure. 8 – All of cutting structure Lost, worn and/or broken.
钻头分级磨损表Dull Grading Handout

pyrite) Hard formation at high rpm
Bit selection. Reduce rpm as weight on wear; reduced bit life; junk.
bit is increased.
Poor hydraulicsPoor solids control Abrasive formations High flow rate/ high HSI Centre jet Off-centre rotation/tracking
Bearing failure Balling up Cones locked by junk Cones locked by nodules
Knowledge of anticipated bearing life Improved hydraulics; drilling practices Expectation. Expectation.
Reduced ROP, broken cone, lost cone.
Improper breaking in Poor bit selection Proper break in procedures Enhance
High bend angle in abrasive rock Too nose cutting structure density Reduce Reduced ROP Bearing failure
Increased ROP ‘Flat’, machined cutting structure Cone loss
Bearing failure Pinched bit
Knowledge of bearing life. Run in carefully. Ream where necessary.
IADC钻头磨损分级标准及代号

表1 外锥高 G 高 G> 8 D
3 1 中 8 D≤G≤ 8 D
3
钻头轮廓代码 内锥高 C
1 1 中 8 D≤C≤ 4 D
高 C> 4 D 1 4 7 表2 5 8 水力设计代码 无喷嘴水孔 2 5 8 表3
布齿密度
低 G< 8 D
喷嘴出口种类
1
鸦爪式流道、放射式液流分布。 (详细见表 2) 不用数字,用字母表示:R:放射式流道;X:分流式流道;O:其它
第二
1~9
第三
钻头水力设计
1~9,R,X,O
第四
切削齿尺寸与 布齿密度
1~9,O
1:齿径大、布齿稀;2:齿径大、布齿中等;3:齿径大、布齿密;4:齿径中 等、布齿稀;5:齿径中等、布齿中等;6:齿径中等、布齿密;7:齿径小、 布齿稀;8:齿径小、布齿中等;9:齿径小、布齿密; (详细见表 3、4) O: 。
IADC 钻头磨损分级标准及代号
切 内排齿 I ⑴ 外排齿 O ⑵ 削 结 构 主要钝化特征 D ⑶ 位置 L ⑷ 轴承密封 B ⑸ 直径 G ⑹ 其它钝化特征 O ⑺ 起钻原因 R ⑻
0— 无磨损 ┇ 8—全磨损
代号 1 2 3 N M H A
牙轮钻头 1 号轮 2 号轮 3 号轮 内排齿 中排齿 外排齿 所有齿排
型号 P275M-311.2 P275MF-311.2 P275M-215.9 P273M-311.2 P273MF-311.2 P273MJ-311.2 P283MJ-311.2 P283MF-241.3 P284M-241.3 P273M-203.2 P263M-241.3 P264M-215.9 P264MF-215.9
金刚石钻头 IADC 分类标准(1987)
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OC--偏心磨损
PB--钻头缩径
PN--喷嘴或流道堵塞
RG--规径磨损
RO--环切
RR--可再入井
SD--牙爪裙部损坏
SS--自锐式磨损
TR--环槽
WO--由冲蚀导致的钻头刺穿
WT--牙齿或切削齿磨损
* 在"位置" 栏中填注牙轮号。
注意:如果没有可见的磨损特征,在"磨损特征"栏中填注"NO"。如果没有可见的其它特征,在"其它特征"栏中填注"NO"。
轴承密封
此栏仅用于牙轮钻头。因此,对于固定切削齿钻头,栏中适中标注"×"。
规径
"规径栏" 用于描述钻头规径的磨损状态。如果钻头规径完好,钻头直径未磨小,则应在栏中标注"I"。否则,应将钻头直径的磨损量按最接近的1/16″圆整。对于不同磨损量的标注形式,请参照图4。
切削结构
B
G
备注
内部区域
外部区域
磨损特征
6就是钻头外部区域的磨损级别。 现在就可以将上面的计算数据填入上述的IADC钻头磨损分级系统表中。注意:对于取心钻头,图1中的中心线不再是钻头中心线,而应为取心钻头内径的边缘线。
钻头的磨损特征/其它特征
磨损分析系统表中的第3栏和第7栏用以描述钻头的磨损特征,即与新钻头相比,已磨损的钻头所发生的最显著的状态变化特征。这些特征的分类代码列在下面的表1中。通常,对固定切削齿钻头而言,磨损特征可分为4类,如图2A、2B所示。
钻头磨损分级
固定切削齿钻头磨损分级系统适用于除牙轮钻头之外的所有钻头,具体包括天然金刚石钻头、聚晶复合片(PDC)钻头、热稳定聚晶(TSP)金刚石钻头、孕镶式钻头、各种取心钻头以及其它所有未使用金刚石作为切削元件的固定切削齿钻头。
IADC采用的磨损分级系统表中包括了对牙轮钻头和固定切削齿钻头进行磨损分级所需的各种代码。表中有8项具体内容:前4栏描述钻头的切削结构;第5栏(B)为轴承密封,此栏不适用于固定切削齿钻头,因此在对固定切削齿钻头作磨损分级时此栏内容总填作X;第6栏(G)表示规径磨损值;最后2栏为备注栏,分别表示其它磨损特征(或称次要磨损特征)和起钻原因。 内齿圈/外齿圈用从0到8的线性数字来衡量和定义钻头表面各部位切削齿的磨损状态。数字的值越大表示切削齿的磨损量越大,0代表切削齿没有磨损,则表示切削齿已经完全磨损,没有剩余。同理,4表示切削齿磨损量为50%。PDC切削齿的磨损状态或磨损级别是以齿的金刚石层的磨损程度为依据的,不考虑复合片的形状、尺寸、类型以及出刃高度。图1为切削齿磨损分级系统的示意图。
位置
轴承密封
规径磨损1/16
其它特征
起钻原因
N
×
I
代号
磨损量
I
未磨损
1/16
1~1/16″
2/16
1/16″~1/8″
3/16
1/8″~3/16″
4/16
3/16″~1/4″
切削结构
B
G
备注
内部区域
外部区域
磨损特征
位置
轴承密封
规径磨损1/16
其它特征
起钻原因
2
6
在对一只已使用过的钻头进行磨损状态分级时,需要记录钻头每个区域的平均磨损量。如图所示,钻头半径的内2/3部分为内部区域,该区域有5颗切削齿,其磨损等级应为2。这是通过计算区域内每颗齿磨损级别的平均值得来的:
外部区域的平均磨损程度也是用同样方法计算出来的:
切削结构
B
G
备注
内部区域
外部区域
磨损特征
位置
轴承密封
规径磨损1/16
其它特征
起钻原因
WT
×
RO
上述磨损分级特征虽然是基于PDC复合片或复合片桩柱的磨损,但一样适用于热稳定聚晶金刚石TSPபைடு நூலகம்天然金刚石材料。参见后述中的照片。
位置
位置栏用于说明第3栏中主要"磨损特征"所发生的位置。图3中列出了4种可能的固定切削齿钻头冠部轮廓,图中标明了钻头上不同位置的代号。可以使用一个或多个位置代号来说明磨损特征发生的位置。
*BC--牙轮断裂
BF--金刚石层脱落
BT--牙齿或切削齿碎裂
BU--泥包
*CC--牙轮开裂
*CD--牙轮卡死
CI--牙轮干涉
CR--心部磨损
CT--牙齿或切削齿崩裂
ER--冲蚀
FC--平顶型磨损
HC--热裂纹
JD--刀翼本体损坏
*LC--牙轮脱落
LN--喷嘴脱落
LT--牙齿或切削齿脱落
NO--无明显磨损特征