石油钻井之钻头介绍
初中物理钻头知识点总结
初中物理钻头知识点总结
本文将着重介绍物理学中一个重要的知识点——钻头。
钻头是指用于钻孔或在地下开凿等工程中的钻石、硬质合金等刀具的统称。
在石油勘探、地质勘测和矿山开采等领域中，钻头扮演着重要的角色。
首先，我们来了解一下钻头的类型。
按功能来分，钻头可分为地质钻头、机械工程用的钻头、石油勘探用的钻头等。
按结构来分，钻头有钻头头部、钻头身段、连接部分、钻头内部的压力平衡系统、切削系统、冷却装置。
钻头的切削原理是指利用钻头上的刀具对被加工物体进行切削，使被加工物体去除一定的金属材料，并将加工后的表面形成一定形状和尺寸的工件。
在切削系统中，刀具的设计、材料的选择、刀尖的形状都对切削效果有着重要的影响。
另外，钻头的冷却装置也是一个很重要的组成部分。
在切削过程中，钻头的工件和刀具都会产生大量的热量，如果不及时散热，将会导致刀具的温升过高，甚至造成刀具的失效。
因此，冷却装置对切削效果和刀具的使用寿命都有重要影响。
在钻头的使用过程中，我们还需要考虑到钻头的使用寿命问题。
钻头的使用寿命是指钻头在一定的使用条件下能够连续工作的时间。
决定钻头使用寿命的因素有很多，比如工件的材料、硬度，切削速度、切削深度等等。
正确选用合适的钻头，并注意切削条件的选择，都是延长钻头使用寿命的关键。
总的来说，钻头是一种非常重要的刀具，广泛应用于石油勘探、地质勘测、矿山开采等领域。
了解钻头的类型、结构、切削原理、冷却装置、使用寿命等知识，对于正确使用和维护钻头都至关重要。
希望本文能对大家对钻头有更深入的了解。
石油钻采设备知识
石油钻采设备知识一、概述石油钻采设备是用于开采石油资源的重要工具，它包括了钻井设备、采油设备以及辅助设备。
钻井设备主要用于石油勘探和开采中的钻井作业，采油设备用于从井下输送石油和处理油气，辅助设备则提供了钻井和采油过程中所需的支持和配套设施。
二、钻井设备1. 钻机：钻机是钻井作业的核心设备，它通过旋转钻杆和钻头实现对地下岩石的钻探。
常见的钻机有人工钻机和机械钻机，其中机械钻机具有自动化程度高、作业效率高等优点。
2. 钻头：钻头是钻井设备中的重要部件，它通过旋转和冲击作用将岩石破碎并将其带到井上。
常见的钻头有钻杆钻头、钻探钻头和钻头钻头等，根据井下地质条件和作业要求选择不同类型的钻头。
3. 钻杆：钻杆是连接钻机和钻头的重要部件，它能够承受大扭矩和压力，使钻头能够顺利地进行钻井作业。
钻杆一般由多节组成，可以根据井深和作业需求进行组合使用。
4. 钻井液：钻井液是钻井过程中必不可少的介质，它能够冷却钻头、清理井底、平衡井口压力等。
钻井液一般由水、泥浆和化学添加剂等组成，根据井下地质条件和作业需求选择不同种类的钻井液。
三、采油设备1. 抽油机：抽油机是采油设备中的核心部件，它通过往返运动将油井中的石油抽到井口。
常见的抽油机有柱塞式抽油机、潜油泵和螺杆泵等，根据井深和产量选择不同类型的抽油机。
2. 油管：油管是输送石油的管道，它连接井口和油田处理设备，将井下的石油输送到地面。
油管一般由钢管制成，具有耐高压、耐腐蚀等特点，根据井深和输送能力选择不同尺寸的油管。
3. 油田处理设备：油田处理设备用于对井下的石油进行处理，包括分离油气、去除杂质、调节温度等。
常见的油田处理设备有油气分离器、油水分离器和加热炉等，根据石油的特性和处理要求选择不同设备。
四、辅助设备1. 压裂设备：压裂设备用于增加油井的产能，它通过将高压液体注入油层，使裂缝扩大，增加油气的渗透性。
常见的压裂设备有压裂车和压裂泵等，根据井深和作业需求选择不同类型的压裂设备。
pdc钻头
PDC钻头1. 简介PDC钻头是一种常用于石油钻井的钻探工具。
PDC钻头由多个聚晶体金刚石（Polycrystalline Diamond Compact）切削元件组成，被广泛应用于地层钻探、岩石切割和石油开采中。
本文将介绍PDC钻头的结构、原理以及应用领域。
2. 结构PDC钻头主要由刀翼、钻头体和连接部分组成。
2.1 刀翼刀翼是PDC钻头的重要组成部分，通常由金刚石切削元件制成。
刀翼的数量、形状和布局对钻头的钻井性能和钻孔质量起着重要作用。
刀翼一般采用均匀分布的方式，以保证钻头在钻井过程中的均匀磨损。
2.2 钻头体钻头体是连接刀翼和连接部分的主要结构，通常由钢铁材料制成。
钻头体的设计需要考虑到钻井环境、井眼尺寸和钻头的稳定性等因素。
钻头体一般具有良好的强度和刚度，以确保钻头在高强度的钻井过程中不会发生变形或破损。
2.3 连接部分连接部分是将钻头与钻杆连接在一起的部分，通常采用标准的API连接方式。
连接部分需要具有良好的密封性和承载能力，以确保钻头和钻杆之间的传递力矩和转速。
3. 原理PDC钻头通过刀翼上的金刚石切削元件对地层进行切削和磨损，从而实现钻井的目的。
PDC钻头利用金刚石的高硬度和强大的切削能力，能够在岩石中快速切削并形成孔道。
PDC钻头的切削原理主要有两种：剪切和破碎。
3.1 剪切剪切是PDC钻头常用的切削方式之一。
当PDC钻头旋转时，刀翼上的金刚石切削元件与地层接触，通过相对运动切削地层。
金刚石的高硬度和切削元件的锋利边缘使得PDC钻头能够在地层中形成清晰而平滑的孔道。
3.2 破碎破碎是PDC钻头另一种常用的切削方式。
当地层硬度较高时，剪切切削效果可能不佳。
此时，PDC钻头通过施加较大的冲击力将地层破碎，进而形成孔道。
4. 应用领域PDC钻头广泛应用于石油、天然气和水井钻探领域。
其高效的切削能力和稳定的性能使其成为钻井操作中的重要工具。
4.1 石油钻井在石油钻井中，PDC钻头常用于垂直井、水平井和定向井的钻铤作业。
石油钻井 钻头介绍
三、牙轮钻头
1、牙轮钻头的结构
三牙轮钻头的基本结构： ➢ 钻头本体：有三片牙掌组装 焊接在一起,上部有连接丝扣。 ➢ 牙轮：由牙轮体和牙齿组成
锥形的金属体。牙齿分 铣齿和镶齿两种类型 ➢ 轴承及其储油密封装置 ➢ 喷嘴
图13-1 三牙轮钻头的结构
三、牙轮钻头
2、牙轮钻头的工作原理
牙轮钻头在井底工作时，钻头 整体围绕钻头轴线旋转（称之为公 转），三个牙轮则依其自己的轴线 在井底滚动（称之为自转）。钻头 上承受的钻压通过牙齿作用在岩石 上，使岩石破碎（压碎作用）。 牙轮在滚动过程中，以单齿、双齿交替接触井底，牙轮中心 的位置忽高忽低，使钻头产生纵向振动。
按功用分为全面钻进钻头、取心钻头和特殊工艺用钻头（ 如扩眼钻头、定向造斜钻头等）。
钻井中根据所钻地层性质合理选择和使用钻头，对提高钻 井速度具有重要的实际意义。
二、刮刀钻头
刮刀钻头是旋转钻井使用最早 的一种钻头，从十九世纪开始采用 旋转钻井方法的时候就开始使用这 种钻头，而且直到现在某些油田仍 在使用。
刮刀片又称刀翼，是刮刀钻头主要工作部 件
2、刮刀钻头工作原理
二、刮刀钻头
刮刀钻头以切削方式破碎岩 石。刮刀钻头在软的塑性地层工 作时，其切削过程类似于刀具切 削软金属。刀片在钻压的作用下 吃入地层，与此同时刀刃前面的 岩石在扭转力的作用下不断产生 塑性流动，井底岩石被层层剥起 。
二、刮刀钻头
刮刀钻头钻进脆性较大的地层时，破碎岩石的过程则分为碰撞 、压碎及小剪切和大剪切三个阶段：
三、牙轮钻头
2）国产牙轮钻头分类 国产牙轮钻头按其结构特征分为八个系列，分别用代号Y、P 、MP、MPB、HP、HPB、XMP、XH表示，各代号的意义如下 ： Y-普通齿牙轮钻头； P-喷射式齿钻头； MP-滚动密封轴承喷射式齿钻头； MPB-滚动密封轴承喷射式保径钻头； HP-滑动密封轴承喷射式铣齿钻头； HPB-滑动密封轴承喷射式保径钻头； XMP-镶齿滚动密封轴承喷射式钻头；
钻头基本知识和选型(技术员培训)
钻头基本知识和选型
Technology Development Centre ( EOTDC).Southwest.Drilling company of Zhongyuan Petroleum Engineering Co.Ltd Sinopec
量的问题。
使用环境因素对钻头性能的影响
影响PDC钻头机械钻速的因素： 钻头本身的因素和使用环境因素 钻头本身因素（或内因）包括：
钻头选型 PDC钻头对地层相对比较敏感，根据地层情况选择合适的钻头 型号或根据地层情况进行针对性的设计钻头，是非常重要的，也是PDC 钻头能否取得较好经济指标的前提和关键。
钻井工程数据
– 井身结构 – 井眼轨迹 – 泥浆性能 – 钻具组合 – 钻井参数
邻井钻头使用资料
岩石力学分析及应用
常用测井方式、代码和单位
测井代码 DT, DTc RHOB, DEN GR, GRc Pe CAL RES S-POR，S-PORc D-POR，D-POR N-POR ND-POR UCS-psi CCS-psi
钻头设计参数和制造工艺； 切削齿性能及质量；
使用环境因素对钻头性能的影响
使用环境因素包括：
地层岩性和压实强度； 使用的钻井参数；包括钻压、转速和排量等。
✓ PDC的刚脆性要求钻头旋转要平稳、减少振动，钻具组合时最好加上减振器， 减少振动，防止跳钻和溜钻；
✓ PDC的热敏性要求选择合适的排量，以达到清洗和冷却切屑齿。通过水力参 数计算，一般选择的排量要求钻头喷嘴的射流冲击力要达到40米/秒以上，钻 头比水马力要达到1.5马力/in2以上，以满足清洗岩屑和冷却PDC的要求，泥 浆环空最低返速达到0.6-1米/秒。
勘探钻头知识点总结图
勘探钻头知识点总结图一、引言勘探钻头是石油勘探开采中的重要工具，用于在地下进行钻孔，以获取地下岩石及矿石等地质信息。
其作用是传递钻进动力、传递旋向力、清除钻孔边界岩屑和冷却孔内钻头，并传递岩屑和钻井液到地表。
本文将对勘探钻头的结构、分类、工作原理及应用进行详细的总结，以供相关专业人员深入了解和学习。
二、结构1. 钻头外壳钻头外壳是勘探钻头的外部保护层，起到减少钻头与地层摩擦，减少磨损的作用。
外壳通常由硬质合金制成，具有很高的耐磨性和强度。
2. 钻头身钻头身是钻头的主体部分，通常由坚固的合金钢或硬质合金材料制成。
其上设有切削结构，用于切削地层岩石。
3. 钻头结构钻头结构是勘探钻头中最为重要的部分，包括切削结构、导向结构和连接结构。
切削结构通常由刀片、钻头体和切削面等组成，用于切削地层岩石。
导向结构是用于控制钻头方向的部分，通常包括平面导向结构和弯曲导向结构两种。
连接结构是用于连接钻头与钻柱的部分，通常包括旋转接头及其密封部分。
三、分类根据钻头切削方式和工作环境的不同，勘探钻头可以分为多种类型，主要包括：1. 钻头按切削方式分类（1）拋采钻头：适用于软岩层，用于快速穿透，具有较强的冲击力和穿透性。
（2）钻压式钻头：适用于硬岩层，用于较慢穿透，具有较强的剪切力和耐磨性。
2. 钻头按工作环境分类（1）空气冲击式钻头：适用于露天开采及岩溶地质条件下的钻井。
（2）液压式钻头：适用于地下水位较高的钻井场合。
（3）钻插式钻头：适用于湿法钻井。
四、工作原理勘探钻头是通过钻台的旋转和推进，利用钻头本身的重量和旋转力在地层中进行切削，使岩石碎屑和钻井液一起上升至井口。
其工作原理主要包括冲击力、旋转力和制动力。
1. 冲击力冲击力是由钻头的下压重量和地层反力产生的，用于切削地层岩石。
在拋采钻头中，冲击力是由拋控器或拋泵提供的。
2. 旋转力旋转力是由钻台产生的，通过钻柱传递给钻头，用于使钻头旋转并切削地层岩石。
3. 制动力制动力主要由钻头与地层的摩擦力提供，用于保持钻头钻进的稳定性。
钻井技术—钻头
1、目前牙轮钻头的牙齿分哪几类？目前牙轮钻头的牙齿有铣齿(也称钢齿)和硬质合金齿(简称镶齿)两大类。
2、牙轮钻头的轴承有哪几类？牙轮钻头的轴承有滚动轴承和滑动轴承两类。
3、目前钻头水眼有几种？分别是什么？!分两种：普通钻头水眼，在钻头适当部位开孔焊上水眼；喷射式钻头则要在水眼处安装硬质合金喷嘴，且对水眼有关的钻头结构有特殊的要求。
4、金刚石钻头的分类？按金刚石来源可分为天然金刚石钻头和人造金刚石钻头；按功用可分为取心钻头和全面钻进钻头；按镶嵌方式可分为表镶和孕镶两类；按钻井方式则可分为转盘钻井和涡轮钻井用两类。
5、金刚石钻头的结构？)金刚石钻头的结构为：钢体、胎体、切削刃、水眼与水槽6、怎样确定钻头直径？确定钻头直径应根据需要，与井身结构有关。
7、怎样确定牙轮轴线偏移值？确定牙轮轴线偏移值：软地层，偏移值大，硬地层，偏移值应小。
8、怎样确定牙轮轴线与钻头轴线夹角？夹角β的大小影响到牙轮的空间体积大小和轴承的承受力状况，β角增大时，相邻两牙轮的夹角也增加，因而牙轮体积可加大；一般β角为51°; ~59°; ，软地层钻头β角较大，硬地层β角小。
9、怎样确定牙轮的形状？牙轮形状应能在有限空间内尽量加大牙轮的体积，这样可以加大轴承的尺寸，使轴承有较的的工能力，并保证轮壳有足够的厚度以免断裂。
同时在牙轮的外表可以布置更多的牙齿，以延长切削部分的寿命。
10、牙轮的形状有几种？形状有两种：即单锥牙轮和复锥牙轮，硬地层使用单锥，软地层使用复锥牙轮。
11、牙轮的布置有几种？牙轮的布置主要有三种：（1）牙轮轴线、主锥母线交于钻头中心线，主锥不超顶；（2）牙轮轴线交于钻头轴线，但主锥超顶；（3）牙轮轴线偏移，牙轮可自洗。
12、牙轮上牙齿怎样布置比较合理？牙齿在牙轮上的排列布置直接影响钻头的钻进效率，因此是非常重要的。
（1）在钻头每转一周中，牙齿应全部破碎井底。
（2）牙轮在重复滚动时应使牙齿不致落入别的齿已破碎的旧坑内，因此应使钻头转动一周每个齿圈在井底滚动的周长与齿距之比值不为整数，且各齿圈之距不应大于井底破碎坑之宽。
钻头知识
钻头科普知识1、钻头分类、各自主要用途、特点；分类：目前石油钻井中使用的钻头主要有三类，即牙轮钻头，金刚石材料钻头及刮刀钻头。
金刚石材料钻头按破岩原件材料分为天然金刚石钻头，聚晶金刚石复合片钻头（简称PDC钻头）以及热稳定性聚晶金刚石钻头（简称TSP钻头）聚晶金刚石钻头按照切削齿的形状不同又可分为圆柱聚晶金刚石钻头或三角聚晶金刚石钻头；TSP钻头亦可分为圆柱TSP钻头和三角TSP钻头。
PDC钻头按钻头冠材料和切削齿结构划分又可分为胎体PDC钻头和钢体PDC钻头两类。
用途：在油用钻头中按主要用途分有以下几类：全面钻进钻头（常规钻头）造斜钻头：用于造斜段井位，钻头保径段较短小取芯钻头：用于取芯，根据内外径的不同配备不同的取芯工具双芯扩眼钻头：分领眼钻头与扩眼钻头两部分2、钻头型号示意；8.附加说明7.设计分类号6.钻头头型5.刀翼数量4. PDC 齿的直径3.钻头用途2.钻头类型钻头直径1. 第一字段为阿拉伯数字表示钻头直径，可以用英寸和毫米表示，前面的阿拉伯数字表示钻头外径（双芯钻头表示钻头通径），后面的阿拉伯数字表示钻头内径（非取芯钻头省略）。
2.第二字段为一个英文字母，表示钻头类型（包括冠体材料和切削齿）。
字母钻头类型M 胎体式PDC钻头S 钢体式PDC钻头N 胎体式天然金刚石钻头C 胎体式人造圆柱聚晶金刚石钻头T 胎体式人造三角聚晶金刚石钻头I 胎体式孕镶人造单晶金刚石钻头3.第三字段为一个英文字母，表示钻头用途。
字母钻头用途D 钻进（Drill）钻头C 取芯(Core)钻头B 双(Bi-)心钻头4.第四字段为一个阿拉伯数字，表示PDC 齿的直径。
数字PDC 齿的直径0 10mm以下Less than 10mm1 10mm2 22mm3 13mm6 16mm9 19mm5.第五字段为一个阿拉伯数字，表示钻头的刀翼数量，4表示4个刀翼，5表示5个刀翼，以此类推。
0表示非刀翼式布齿，1表示11个刀翼，2表示12个刀翼和12刀翼以上。
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"犁削"。
四、金刚石钻头 在脆性较大的地层中钻进时，金刚石破碎岩石的作用主要是"压 碎"，在钻压和扭矩作用下所产生的应力可使刃下岩石沿最大剪 应力面开裂，在金刚石移动的后部形成被压裂了沟槽，这种情
况下岩石破碎的体积远大于金刚石吃入后破碎的体积，岩石破
碎具有体积破碎的性质，破岩效率较高。在坚硬地层（如燧石 、硅质白云岩等）中，一般采用将细颗粒金刚石包镶在胎体内 部的孕镶式金刚石钻头钻进，其破岩过程同砂轮的磨削相似。 钻头上每一个包孕的金刚石都是小刃齿，钻头可看作有无数个
三、牙轮钻头 牙轮钻头除了对井底岩石产生冲
击、压碎作用外，还对井底岩石产
生剪切作用。牙轮在井底滚动的同 时还产生牙齿对井底的滑动，牙齿 的滑动对井底岩石形成剪切作用， 象刮刀钻头那样刮削井底。牙齿的
滑动主要是由牙轮的超顶、副锥和
移轴布置引起的。牙轮的超顶布置 和复锥牙轮引起切线方向的滑动， 牙轮的移轴布置则引起轴向方向的 滑动。
金刚石钻头属于整体式钻头，其结构主要包括钢体、
胎体、水眼及水槽、金刚石等部分。
四、金刚石钻头 金刚石钻头的工作原理： 金刚石钻头钻进时，钻头表面上的 多粒金刚石同时作用于岩石。金刚石破 碎岩石的作用在不同性质的岩石中表现
ห้องสมุดไป่ตู้
出不同的特性。在塑性地层（或岩石在
应力作用下呈塑性的地层），金刚石在 钻压的作用下吃入地层并在钻头扭矩的作用下使前方的岩石 发生破碎或塑性流动，该破岩过程类似于"犁地"过程，故称作
刮刀钻头适用于软地层和粘软地层。钻进时需要适当控
制钻压与转速，注意防斜、防蹩、防止刀翼断裂。由于刮 刀钻头在软地层中的机械钻速较快，岩屑量较大，宜采用 大排量钻进，充分清洗井底和冷却钻头。刮刀钻头钻进时 ，刀翼外侧线速度较高，磨损速度较快，钻头容易磨损成
锥形，此时要特别注意防斜和防止井径缩小。
三、牙轮钻头
上承受的钻压通过牙齿作用在岩石
上，使岩石破碎（压碎作用）。 牙轮在滚动过程中，以单齿、双齿交替接触井底，牙轮中心 的位置忽高忽低，使钻头产生纵向振动。
三、牙轮钻头
钻头在井底的纵向振动使钻 柱不断压缩与伸张，下部钻 柱把这种周期性变化的弹性
变形能通过牙齿转化为对地
层的冲击作用力用以破碎岩 石。这种冲击、压碎作用是 牙轮钻头破碎岩石的主要方 式。
三、牙轮钻头 1、牙轮钻头的结构 三牙轮钻头的基本结构：
钻头本体：有三片牙掌组装
焊接在一起,上部有连接丝扣。 牙轮：由牙轮体和牙齿组成 锥形的金属体。牙齿分 铣齿和镶齿两种类型
轴承及其储油密封装置
喷嘴
图13-1 三牙轮钻头的结构
三、牙轮钻头 2、牙轮钻头的工作原理 牙轮钻头在井底工作时，钻头 整体围绕钻头轴线旋转（称之为公 转），三个牙轮则依其自己的轴线 在井底滚动（称之为自转）。钻头
五、PDC钻头 1、PDC钻头的工作原理
PDC钻头是以切削方式破碎岩
石。能自锐的切削齿在钻压 的作 用下很容易切入地层，在扭矩的 作用下向前移动剪切岩石。多个 PDC切削齿同时工作，井底岩石 的自由面多，岩石在剪 切作用下 也容易破碎，因此破岩效率高，
钻进速度快。
五、PDC钻头 2、PDC钻头的正确使用
刚 石切削块钻头或复合片齿钻头。从1973年美国通用电气 公司引入PDC切削块，研制出第一个PDC钻头后，PDC钻 头便以其钻速 快、寿命长、进尺高等优势，在石油钻井中得 到了广泛的应用。几乎所有钻头制造商都采用了这一技术，
开始生产自己的PDC钻头系列。 PDC钻头由钻头体、PDC
切削齿和喷嘴等部分组成，按结构与制造工艺的不同分为钢 体和胎体两大系列。
3（或ZR）-中偏软地层；
4（或Z ）-中等地层； 5（或ZY）-中偏硬地层； 6（或Y ）-硬地层； 7（或JY）-极硬地层。
三、牙轮钻头
牙轮钻头种类很多，适用范围广泛，从松软到坚硬 地层均有相适应的钻头类型供选择。在实际钻井作业中 ，要根据所钻地层性质，选用合适类型的钻头，以获得 比较高的机械钻速和钻头进尺。
削软金属。刀片在钻压的作用下
吃入地层，与此同时刀刃前面的 岩石在扭转力的作用下不断产生 塑性流动，井底岩石被层层剥起 。
二、刮刀钻头 刮刀钻头钻进脆性较大的地层时，破碎岩石的过程则分为碰撞 、压碎及小剪切和大剪切三个阶段： （1）碰撞：刃前岩石破碎后，岩石对刀片的扭转阻力减小， 刀片向前推进，碰撞刃前岩石；
三、牙轮钻头 从1909年第一只牙轮钻 头问世后，牙轮钻头便在全 世界范围内得到了最广泛的 应用。三牙轮钻头是目前旋
转钻井作业中使用地最普遍
的钻头。这种类型的钻头具 有不同的牙齿设计和轴承结 类型，因此能够适应各种类型地层。在钻井作业中，根据 构 所钻地层性质正确选用合适结构的牙轮钻头，就可获得令 人满意的钻进速度和钻头进尺。
主 要 内 容
1
钻头
刮刀钻头 牙轮钻头
2
3 4 5
金刚石钻头
PDC钻头
一、钻头
PDC钻头
金刚石钻头
刮刀钻头
取心钻头
扩眼钻头
牙轮钻头
一、钻头
钻头(Drilling Bit)是石油钻井中用来破碎岩石以形成井眼
的工具。我国常用钻头：
# 按类型分为刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头和 PDC 钻 头（又称复合片齿钻头）等四种； 按功用分为全面钻进钻头、取心钻头和特殊工艺用钻头（ 如扩眼钻头、定向造斜钻头等）。
（2）压碎及小剪切：刀片在扭转力作用下压碎前方的岩石，
使其产生小剪切破碎； （3）扭转力增大，刀片继续挤压前方岩石，当扭转力增大 到 极限值时，岩石沿剪切面产生大剪切破碎，然后扭转力突然减小 。
碰撞、压碎及小剪切、大剪切这三个过程反复进行，形成刮刀
钻头破碎塑脆性岩石的全过程。
二、刮刀钻头 2、刮刀钻头的正确使用
刃的刀具。钻头钻进岩石时，钻头上出露的棱角锋利的金刚石
刃齿以微切削、刻划等方式来破碎岩石。磨削破岩属于表面破 碎，破岩效率较低。
四、金刚石钻头
金刚石钻头的正确使用： 金刚石钻头适用钻中到坚硬、研磨性地层和涡轮钻 井、深井超深井钻井以及取芯作业。使用金刚石钻头前
，井底要打捞干净，保证没有金属落物。钻头刚下到井
HP-滑动密封轴承喷射式铣齿钻头； HPB-滑动密封轴承喷射式保径钻头； XMP-镶齿滚动密封轴承喷射式钻头；
三、牙轮钻头 据所钻地层性质的不同，国产牙轮钻头又分为七种不同类型，
按适用地层从软到硬的次序分别用数字（或字母）1（JR）、2（
R）、3（ZR）、4（Z）、5（ZY）、6（Y）、7（JY）表示， 其意义如下： 1（或JR）-极软地层； 2（或R ）-软地层；
(1)PDC钻头在大段均质的软到中硬地层中使用效果最
好。不适合钻砾石层和软硬交错地层。 (2)采用低钻压、高转速、大排量钻进，钻头使用效果 好。 (3)钻头下井前，井底要清洁，确保无金属落物。 (4)钻头刚下井时，要采用小钻压和低转速跑和，待形 成井 底后恢复正常钻进。
(5)PDC钻头属于整体式钻头，无任何活动部件，适合
牙轮钻头使用时要注意保证下钻慢、防止顿钻；井
内无落物；避免划眼；使用减震器；在生产厂家推荐的 钻压，转速范围内工作。
四、金刚石钻头
金刚石钻头是指靠镶嵌在钻头胎体上的金刚石颗粒破
碎岩石的钻头。金刚石是目前人类所知材料中硬度最大、 耐磨性最高的材料，因此金刚石钻头用于硬的、高研磨性 地层，可获得比较高的钻头进尺。虽然金刚石比较昂贵， 但金刚石钻头耐磨损，单只钻头进尺高，在当今的石油钻 井仍有较强的竞争力。目前，金刚石钻头在普通的旋转钻 井以及涡轮钻井和取芯作业中都得到了广泛的使用。
三、牙轮钻头 第二位数字表示所钻地层再细分为1，2，3，4四个硬度等级。 第三位数字表示钻头的结构特征： 1- 无密封滚动轴承； 2- T型外排齿保径；
3- 规径上有镶齿保径；
4- 密封滚动轴承； 5- 密封滚动轴承，规径上有镶齿保径； 6- 密封滑动轴承； 7- 密封滑动轴承，规径上有镶齿保径；
高转速的涡轮钻井。
钻井中根据所钻地层性质合理选择和使用钻头，对提高钻
井速度具有重要的实际意义。
二、刮刀钻头 刮刀钻头是旋转钻井使用最早
的一种钻头，从十九世纪开始采用
旋转钻井方法的时候就开始使用这 种钻头，而且直到现在某些油田仍 在使用。 这种钻头主要用在软地层和粘
软地层，具有很高的机械钻速和钻
头进尺。 刮刀钻头最大的优点是结构简 单，制造方便，成本低，各油田可 自行设计和制造。
底时，要先用小钻压、低转速跑合。然后采用相对较低 的钻压（和牙轮钻头相比），较高的转速和较大的排量 钻进。应尽量避免划眼。如果必须进行划眼，应采用低 钻压和低转速，操作要均匀，防止钻头规径部分金刚石
碎裂和过度磨损。
五、PDC钻头
五、PDC钻头
PDC钻头是聚晶金刚石复合片钻头的简称（
Polycrystalline Diamond Compact Bit ） ，亦称聚晶金
二、刮刀钻头 1、刮刀钻头的结构
刮刀钻头由钻头体、刮刀片、分水帽和喷
嘴四部分组成。
钻头体是刮刀钻头焊接刮刀片和分水帽的 本体，采用中碳钢材料加工而成。下端焊接 刮刀片和分水帽，上端车有丝扣和钻柱连接 。 刮刀片又称刀翼，是刮刀钻头主要工作部 件
二、刮刀钻头 2、刮刀钻头工作原理 刮刀钻头以切削方式破碎岩 石。刮刀钻头在软的塑性地层工 作时，其切削过程类似于刀具切
8- 定向井造斜钻头；
9- 其它。
三、牙轮钻头
2）国产牙轮钻头分类
国产牙轮钻头按其结构特征分为八个系列，分别用代号Y、P 、MP、MPB、HP、HPB、XMP、XH表示，各代号的意义如下 ： Y-普通齿牙轮钻头； P-喷射式齿钻头； MP-滚动密封轴承喷射式齿钻头；