江钻钻头介绍及应用参数
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。
煤钻头应用和分类
煤钻头是煤炭部推广的三小产品，硬度上共分为两类，I型适用于软岩钻孔，Ⅱ型适用于硬岩和坚硬岩石钻孔。
具有钻进速度快，钻削范围广，省时、省力、连接方式简单、耐用等优异性能。
煤钻头主要用于较软煤质、硬煤层和煤岩的钻孔工作。
煤钻头的规格煤钻头规格按照直径两翼大小分为：Ф28 mm，Ф30 mm，Ф32 mm，Ф38 mm，Ф42mm。
煤钻头的分类根据工作方式不同，煤钻头可以分为干式和湿式两种。
干式钻头为钻孔过程中不供应降尘水、钻头体没有供水通道的钻头；湿式钻头：钻孔过程中供应降尘水，钻头体有供水通道的钻头。
根据两翼材质不同，煤钻头分为硬质合金钻头和金刚石复合片（PDC）钻头。
煤钻头的用途安装在煤电钻上，主要用于软—中硬岩中锚固支护孔的钻进。
广泛用于岩石硬度f≤8的巷道，特别适应煤巷的锚杆支护作业，即可钻顶板锚杆孔。
2.基本特点我国煤钻头行业具有以下特点：一是市场规模，由于煤钻头主要应用在煤炭钻井领域，下游需求量比较大；二是生产企业数量较多，且规模较小，分布比较广泛，行业集中度比较低。
3.细分行业介绍煤钻头根据材质的不同分为硬质合金钻头和金刚石复合片（PDC）钻头。
硬质合金煤钻头硬质合金煤钻头的两翼工作部件采用硬质合金作为切削齿，主要用于较软底层，合金造价较低。
现在在市场上仍占有重要地位。
PDC煤钻头PDC煤钻头的两翼采用金刚石复合片作为切削齿，金刚石复合片的应用大大提高了煤钻头的钻进效率，正在逐渐取代硬质合金煤钻头。
地质钻探金刚石钻头结构参数
地质钻探金刚石钻头结构参数
地质钻探金刚石钻头的结构参数包括以下几个方面：
1. 钻头体：金刚石钻头的制作要求严格，一般用中碳钢加工而成。
双管钻头的钻头体较长，一般为115mm，壁较薄，上端有内螺纹与扩孔器相连接。
单管钻头的钻头体较短，一般为75mm，壁较厚、上端车有外螺纹与扩孔器相连接。
2. 金刚石含量：含量是根据钻头结构、直径及所钻岩石性质而确定的。
钻头直径大，克取岩石面积大，则所需金刚石数量多；反之，则少些。
同径同结构钻头，钻进强研磨性地层时，金刚石含量应大些，以减少单粒金刚石负担，维持钻头较长工作时间。
钻进研磨性小的岩层，金刚石含量应小些，以利于出刃。
一般同径孕镶金刚石钻头的金刚石含量比同径表镶钻头稍多。
如需获取更具体的信息，建议咨询地质学专家或查阅相关文献资料。
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。
pdc钻头参数
PDC钻头参数引言PDC（Polycrystalline Diamond Compact）钻头是一种常用的钻井工具，其具有高效率、长寿命和稳定性等优点。
本文将对PDC钻头的参数进行全面、详细、完整且深入地探讨，包括PDC的结构、刀翼和刀齿等参数。
PDC钻头的结构PDC钻头主要由刀翼、刀齿、钢体和接头等部分构成。
刀翼刀翼是PDC钻头的主要工作部分，通常由高硬度的刀片和PDC刀齿组成。
刀翼的参数包括刀片硬度、刀片形状和刀片密度等。
1.刀片硬度刀片硬度是刀翼的重要参数，直接影响到PDC钻头的使用寿命和钻井效果。
一般情况下，刀片硬度越高，其耐磨性和抗磨损性能越好。
常用的刀片硬度范围为5000~8000HV。
2.刀片形状刀片形状对于PDC钻头的钻井效果和孔道质量有较大影响。
常见的刀片形状有平底刀片、钝头刀片和尖头刀片等。
不同形状的刀片适用于不同的地质条件和钻井要求。
3.刀片密度刀片密度是指刀片上PDC刀齿的数量和分布情况。
刀片密度越大，每个刀翼上的刀齿越多，钻头的钻进速度越快。
但刀片密度过高也会导致刀翼的疲劳寿命降低。
刀齿刀齿是PDC钻头的关键部分，其主要作用是进行切削和颗粒破碎。
刀齿的参数包括刀齿材料、刀齿形状和刀齿尺寸等。
1.刀齿材料常见的刀齿材料包括聚晶金刚石和硬质合金等。
聚晶金刚石具有高硬度、抗磨损性好的特点，适用于钻取较硬的地层；硬质合金具有较高的韧性和断裂韧性，适用于钻取较软的地层。
2.刀齿形状刀齿形状影响到钻头的切削效果和钻孔的质量。
常见的刀齿形状有平面刀齿、弯刀齿和锯齿刀齿等。
不同形状的刀齿适用于不同的地质条件和钻井要求。
3.刀齿尺寸刀齿尺寸影响到钻头的整体性能和孔道质量。
刀齿尺寸一般由长度、宽度和高度三个参数来表征。
较大尺寸的刀齿通常用于钻取较硬的地层，而较小尺寸的刀齿适用于钻取较软的地层。
钢体钢体是PDC钻头的支撑和固定部分，起到连接刀翼和接头的作用。
钢体的参数包括材质、强度和尺寸等。
各类风钻头介绍
一字钻头又称为风钻头，凿岩钻头，是用于凿岩破碎。
主要用于煤矿，隧道等。
是与B22凿岩钻杆配套使用。
一字钻头头是指钎头头部只嵌焊一片硬质合金的钎头。
它是锥形杆（成品钎）的配套产品，它与锥形钎通过锥孔连接。
一字型系列钎头制造工艺简单，重磨方便，工作可靠，对岩体性能的适应性强。
常配合轻型内燃、电动、气动和液压凿岩机，在各类岩石中钻凿直径D50mm以下的岩孔。
由于其价格便宜等特点，目前仍是我国采掘工业中，中、小直径岩孔钻凿工程所使用的主要钎头品种。
一字钻头常用型号：φ28 φ32 φ34 φ36 φ38 φ40 φ42，其中40型号用的最多。
一字钻头用途：主要用在矿山开采、隧道挖掘、工程建设项目等领域。
可对岩层或煤层钻孔。
即使在产生大粒的切屑时，钻孔效率也不致降低的钻头。
一字钻头特点：一字钻头常与B22钻杆和凿岩机配套使用，特点是制造工艺简单，使用方便，价格较低，对岩体性能的适应性又强。
一字钻头是一种在对混凝土等进行的钻孔作业中，能缓和钻孔状态突然改变的情况，使钻孔作业稳定，即使在产生大粒的切屑时，钻孔效率也不致降低的钻头。
一字钎头是风动凿岩机上配套使用的工具类产品。
我公司销售的一字钎头能满足不同矿山、水电施工、不同用户的各种一字钎头需求。
可以为使用单位提供使用钎具产品的专业技术。
我公司在十字钎头工艺在综合吸收国外经验的基础上，结合我国材质和钎具制造工艺技术的现状，在几何结构及参数、材质、制造工艺、使用技术等四个方面，采用了全新设计，达到国内最高水平，与天水、沈阳等风动凿岩机配套使用，适用于煤矿、铁矿、金矿、铜矿、铅锌矿等矿山开采，铁路、隧道、铁路、公路等工程施工。
十字钻头是一种在对混凝土等进行的钻孔作业中，能缓和钻孔状态突然改变的情况，使钻孔作业稳定，即使在产生大粒的切屑时，钻孔效率也不致降低的钻头。
十字钻头的产品规格Ф30mm×65mm 8×14, 7° 22 Y130-722Ф32mm×65mm 8×14, 7° 22 Y132-722Ф34 mm×65mm 8×14 7° 22 Y134-722Ф36 mm×66mm 8×14 7° 22 Y136-722Ф38 mm×66mm 10×15 7°22 Y138-722Ф40mm×66mm 10×15 7° 22 Y140-722Ф42mm×66mm 10×15 7° 22 Y142-722Ф43mm×66mm 10×15 7° 22 Y143-722Ф45mm×66mm 10×15 7° 22 Y145-722Ф50mm×66mm 10×15 7° 22 Y150-722Ф60mm×66mm 10×15 7° 22 Y160-722球齿系列钎头钝化使用周期长，其不磨寿命约为同直径刃片头钎头磨次寿命的5-6倍，有利于节省辅助工时，减轻工人体力劳动和加快工程速度。
螺杆钻具参数
螺杆钻具技术参数C 5 LZ 172 * 7.0 II -D K W F G其中“C”表示：马达形式（C-长马达、D-短马达、K-空气或泡沫马达省略-常规马达）“5”表示：转子头数“LZ”表示：螺杆钻具产品代号“172”表示：螺杆钻具规格（外径,mm）“7.0”表示：允许使用的转子水眼压降（MPa）“II”表示：产品改进次数“D”表示：弯钻具弯角形式:D-单弯（弯接头或弯壳体）P-大偏移距同向双弯（弯接头+单弯壳体） T-同向双弯S-异向双弯（DTU）J-铰接钻具K-可调弯壳体无-直钻具“K”表示：K-可调弯壳体钻具结构形式省略-固定弯壳体钻具结构形式“W”表示：稳定器（W-传动轴壳体带稳定器；省略-不带稳定器）“F”表示：转子中空分流（F-转子中空分流；省略-转子非中空）“G”表示：钻具耐温特性（G-耐温150℃；省略-耐温120℃）螺杆钻具技术参数(多头)钻具型号外径流量/中空流量钻头钻速 (r/min) 马达压降(MPa) 工作扭矩(N.m) 最大扭矩(N.m) 推荐钻压(kN) 最大钻压(kN) 最大功率(kW) 长度(m)连接螺纹（API正规）(Inch) (mm)上端下端5LZ60*7.0 23/8 60 1.26～3.13 140～3602.5160280 5 10 6.03 3.3 1.9TBG 1.9TBG 5LZ73*7.0 27/8 73 1.26～5.05120～480 3.45 275 480 12 25 13.83.45 23/8TBG23/8 5LZ89*7.0 31/2 89 2～795～3304.1 5609801837 19.35 4.67 23/8 23/8 5LZ95*7.033/495 4.73～11.04 140～320 3.2710 1240 2140 23.8 4.21 27/8 27/8 C5LZ95*7.0-Ⅱ 33/4 95 5～13.33 140～380 5.2 1200 1920 35 70 47.8 5.49 27/8 27/8 C5LZ95*7.0 33/4 955～13.33140～3806.5 1490 2235 40 80 59.3 6.88 27/8 27/8 5LZ100*7.037/8100 4.73～11.04 140～3203.2710 1240 214023.84.2127/827/85LZ120*7.0 43/4 120 5.78～15.8 70～200 2.5 1300 2275 55 72 27.23 4.88 31/2 31/2 C5LZ120*7.0 43/4 120 6.667～20 90～270 5.2 2500 4000 55 100 70.5 6.88 31/2 31/2 3LZ165*7.0 61/2 165 17～27 200～300 4.1 2500 3750 80 160 78.54 6.5 41/2 41/2 5LZ165*7.0 61/2 16516～28100～1783.2 3200 5600 80 160 59.656.541/2 41/2 C5LZ165*7.0 61/2 165 18.93～37.85 125～250 5.0 5000 8000 90 180 112.6 8.15 41/2 41/2 D7LZ165*7.0 61/2 165 18～28 130～200 2.5 5000 3680 80 150 48.2 4.97 41/2 41/2 9LZ165*7.0 61/2 16519～31.685～1352.5 2300 5600 80 160 45.24 5.7 41/2 41/2 5LZ172*7.0 63/4 172 18.93～37.85 100～2003.2 3200 5856 100 20076.66.7141/2 41/2 C4LZ172*7.063/4172 18.93～37.85 150～300 7.0 3660 10110 170 340 198.55 9.18 41/2 41/2 C5LZ172*7.0-Ⅱ 63/4 172 18.93～37.85 100～200 4.5 6320 8240 150 300 1.7.8 7.76 41/2 41/2 C5LZ172*7.0 63/4 172 18.93～37.85 100～200 6.0 5150 10992 170 340 144 9.18 41/2 41/2 5LZ197*7.0 73/4 197 22～36 95～150 3.2 6870 8750 120 240 78.54 6.9 51/2 65/8 C5LZ197*7.0 73/4 197 22～36 100～160 5.2 5000 14220 145 290 1508.751/2 65/8 C3LZ216*7.0 81/2 216 28～56.78 145～290 5.0 8890 12700 200 360 240.8 8.285 65/8 65/8 C5LZ216*7.0 81/2 21628～56.78105～2105.0 10700 17100 200 360 235.3 8.285 65/8 65/8 3LZ244*7.095/8244 18.93～56.78 96～2905.0 7040 11260 210400213.8 7.5665/875/85LZ244*7.0 95/8 244 50.7～75.7 90～140 2.5 9300 16275 210 400 136.3 7.8 65/8 75/8螺杆钻具技术参数(单头)钻具型号外径流量/中空流量钻头钻速(r/min) 马达压降(MPa) 工作扭矩(N.m) 最大扭矩(N.m) 推荐钻压(kN)最大钻压(kN) 最大功率(kW) 长度(m)连接螺纹（API正规）(Inch) (mm)上端下端LZ127*3.5 5 127 9.5～18.5 355～560 2.5 576 1152 20 40 33.78 5.8 31/2 31/2 LZ165*3.5 61/2 165 12.6～22 275～480 2.5935 187029 55 47 6 41/2 41/2 LZ197*3.5 73/4 197 19～28.4 275～415 2.5 1532 3064 54 83 66.6 6.2 51/2 65/8 LZ244*3.5 95/8 244 25.2～44 215～375 2.5 2632 5246 49 102 1037.8765/8 75/8 LZ100*7.0 37/8 100 4.7～11 280～700 5.17 650 1300 35 57 47.65 6.4 27/8 27/8 LZ120*7.0 43/4 120 6.33～15 245～600 4.0 790 1580 35 70 50 6.4 31/2 31/2 LZ127*7.0 5 127 9.5～19345～690 3.1712 142447 110 51.56.631/2 31/2 LZ165*7.0 61/2 165 15.8～25.2 350～550 4.1 1817 3634 80160 104.7 7.3 41/2 41/2 LZ197*7.0 73/4 197 19～31.6 230～390 4.1 2928 5856 120 240 120 7.8 51/2 65/8 LZ244*7.095/824438～63240～400 4.1 6236 12472 213329261.2965/875/8螺杆钻具技术参数(空气或泡沫)钻具型号外径流量/中空流量钻头钻速(r/min) 马达压降(MPa) 工作扭矩(N.m) 最大扭矩(N.m) 推荐钻压(kN) 最大钻压(kN)最大功率(kW)长度(m)连接螺纹（API正规）(Inch) (mm) 上端下端K5LZ95*7.0 33/4 95 5～10 60～1302 1000 1600 30 60 13.61 5.8 27/8 27/8 K7LZ120*7.0 43/4 120 10～20 50～100 1.8 2770 4430 55 100 29.0 6.2 31/2 31/2 K7LZ172*7.063/4172 22～38.5 50～1002.46000960015030062.86.741/241/2K7LZ197*7.0 73/4 19733.5～56.750～80 2.4 11000 17600 200 380 92.2 6.9 51/2 65/8K7LZ244*7.0 95/8 244 42～70 40～70 2.4 15000 24000 210400 110 7.8 65/8 75/8。
螺杆钻具中文使用手册
钻头的选择，尤其是与螺杆钻具一起使用的钻头的选择是个十分重要的问题。这本是钻井工程师工作内容的一部分，这里所以强调一下是因为螺杆钻具是否能成功的发挥作用的几个因素中，钻头与钻具的匹配是最重要的了。希望能引起现场使用人员的重视。选择钻头与螺杆钻具配套使用的因素应是：
a．钻井作业方案及计划。
旁通阀总成的工作原理是在泥浆流量达到说明书推荐最小流量以前的某个流量时该流量经阀芯内孔，在孔两端产生压力差，上端压力大于下端压力，此压力差克服弹簧力把阀芯压下，旁通孔被关闭。此时泥浆流经马达，把压力能转换为机械能。地面停泵或流值过小，压力差不足以按住阀芯，弹簧把阀芯顶起，旁通孔导通（参考图2）。总之，正常情况下旁通阀的启闭完全由流量大小决定的。
喷嘴号
喷嘴直径
喷嘴号
喷嘴直经
In
Mm
In
Mm
07
7/32
5.56
15
15/32
11.91
08
8/32
6.35
16
16/32
12.70
09
9/32
7.14
18
18/32
14.27
10
10/32
7.94
20
20/32
15.88
11
11/32
8.74
22
22/32
17.48
12
12/32
9.53
24
24/32
牙轮钻头一般适用于钻井周期不长的作业，如定向造斜、侧钻等。注意使用螺杆钻具作业时，一般钻头转数提高2～3倍，因此钻头轴承寿命要因之而缩短。这也提醒我们用牙轮钻头时，钻压不宜用很大，以维持牙轮钻头的寿命。根据经验，由于转数提高2～3倍，牙轮钻头齿部可比用一般传统转盘钻选硬一个等级。例如转盘钻时用“中硬”级钻头，而用螺杆钻具时，就选“硬”级钻头。用螺杆钻具为防止钻头侧面的过速磨损，可在牙轮钻头侧面外径堆焊硬质合金予以保护。
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,. 一、牙轮钻头 1、结构 1）钻头的结构特点 三牙轮钻头是由牙掌、牙轮、轴承、锁紧元件、储油密封系统、切削齿和流道喷嘴水力结构等二十多种零部件组成。
2、工作原理 1)钻头的公转 钻头的公转速度就是转盘或井下动力钻具的旋转速度。钻头公转时，牙轮也绕钻头轴线旋转，牙轮上各排牙齿绕钻头轴线旋转的线速度不同，外排齿的线速度最大。 2)钻头的自转 钻头旋转时，牙轮绕牙掌轴线作反时针旋转的运动叫自转。牙轮的自转速度决定于钻头的公转转速，并与牙齿对井底的作用有关，是岩石对牙齿的吃入破碎作用产生阻力作用的结果。 3)钻头的纵振（轴向振动）冲击压碎作用 轮心位置的变化使钻头沿轴向作上下往复运动，就是钻头的纵向振动，它与牙齿的齿高、齿距等钻头结构参数及岩性有关。软地层振幅小，硬地层振幅大。振动频率与齿数和牙轮转速成正比。 4)钻头的滑动剪切破碎作用 破碎不同类型的岩石，要求钻头有不同的滑动量，滑动量由钻头结构参数决定。软地层钻头滑动量大，硬地层应尽量小或不滑动。 ,. 3、江钻牙轮钻头表示方法 江钻三牙轮钻头型号由四部分组成： 钻头直径代号 钻头系列代号 钻头分类号 钻头附加结构特征代号 示例：8 1/2MD517X 8 1/2：钻头直径8.5英寸（215.9mm） MD：高速马达钻头系列代号 517：适合低抗压强度和高可钻性地层的镶齿钻头 X：主切削齿为凸顶楔形齿
1)钻头直径代号：用数字（整数或分数）表示，单位一般为英寸。 2)钻头系列代号：对于三牙轮钻头，按其适用功能、轴承及密封结构主要特征等方面，分为13个标准系列。 钻头应用表 钻头应用 MD HF SWT Q YC HJ/GJ HA/GA SKF SKH/SKG SKW 高转速 ● ●
高温 ● ● 高研磨性 ● ●
防泥包 ● ● 小井眼 ● ●
硬地层-低转速 ● ● 硬地层-螺杆 ●
软地层-螺杆 ● ● ● 低研磨性 ● ● ● ● ● ●
空气泡沫钻井 ● 高钻压 ● ● ●
配套系统——轴承和性能 钻头应用 MD HF SWT Q YC HJ GJ SKF 滑动轴承 ● ● ● ● ●
滚动轴承 ● ●
浮动轴承 ● ●
镶套轴承 ● ●
滚滑轴承 金属密封 ● ● ● ,. 橡胶密封 ● ● ● ●
加强水力设计方案 ● ●
3)三牙轮钻头分类号、江钻牙轮钻头与IADC编码对应表和钻头类型与地层级别对应关系表：分类号采用SPE/IADC 23937的规定，由三位数字组成，首位数为切削结构类别及地层系列号，第二位为地层分级号，末位数为钻头结构特征代号。 钻头类型与地层级别对应关系表
地层级别 Ⅰ~ Ⅲ Ⅲ~Ⅳ Ⅳ~Ⅵ Ⅵ~Ⅷ Ⅷ~Ⅹ >Ⅹ
地层级值 Kd<3 3≤Kd<4 4≤Kd<6 6≤Kd<8 8≤Kd<10 Kd≥10 国际地层分类 粘软 SS 软 S 软-中 S-M 中-硬 M-H 硬 H 超硬 EH
IADCa钻头分类
铣齿钻头 1-1 1-2 1-3 1-4 2-1 2-2 2-3 2-4 3-1 3-2 3-3 3-4
镶齿钻头 4-1 4-2 4-3 4-4 5-1 5-2 5-3 5-4 6-1 6-2 6-3 6-4 7-1 7-2 7-3 7-4 8-1 8-2 8-3 8-4
4)钻头附加结构特征代号：为了满足钻井及地层的某些特殊需要，钻头需改进或加强时，则在分类号后加附加结构特征。 附加特征和增强特性 代码 说明 示例 C 中心喷射 12 1/4HJ117GC E 加长水孔 双流道 81/2HJ437E G 掌背强化 6 1/2HF537G H 金刚石复合齿 8 1/2HJT737GH J 定向喷射 8 1/2HJT517GKJ K 硬塑性地层“克星” 12 1/4 HJ537GK L 掌背扶正块 9 1/2HJ517L S 牙轮壳体保护齿 12 1/4HJS517R T 修边齿 10 5/8HAT217 V 流道强化 8 1/2HJ437V ,. W 加强型切削结构、斜钢齿 12 1/4GA114WC X 凸顶楔齿 8 1/2MD517X Y 锥球齿 12 1/4HAT547Y
4、牙轮钻头相关技术参数 API牙轮钻头公差 标称钻头尺寸外径 外径公差 英寸 英寸 毫米 3 3/8" ～ 13 3/4" 0 ～ 0.0313(1/32) 0 ～ 0.79 14" ～ 17 1/2" 0 ～ 0.0625(1/16) 0 ～ 1.57 17 5/8" ～ 26" 0 ～ 0.0938(3/32) 0 ～ 2.38
钻头的推荐上扣扭矩及API正规外螺纹 钻头尺寸 API正规螺纹 建议扭矩 英寸 毫米 英寸 千牛.米
3 3/4～4 1/2 95.3～114.3 2 3/8 4.1～4.7
4 5/8～4 7/8 117.5～123.8 2 7/8 6.1～7.5 5 1/2～6 3/4 139.7～171.5 3 1/2 9.5～12.2 7 1/2～8 3/4 190.5～222.3 4 1/2 16.3～21.7 9 1/2～13 3/4 241.3～349.3 6 5/8 38～43.4 14 1/2～26 368.3～660.4 7 5/8 46.1～54.2 ,. 5、喷嘴系列 喷嘴出口直径 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
喷嘴出口直径尺寸（毫米） 6 7 8 9 10 11 12 13 14 16 18 20 22 24
示例：S2—10 S 标准型 2 用于5 7/8～6 3/4钻头 10 喷嘴出口直径10毫米
喷嘴外形尺寸系列 喷嘴尺寸代码 三牙轮钻头尺寸 喷嘴外径 喷嘴装配长度 英寸 毫米 毫米 毫米
1 3 3/4～4 3/4 95.3～120.6 20.3 17.48
2 5 7/8～6 3/4 149.2～171.4 23.5 19.05 3 7 1/2～7 7/8 190.5～200 29.74 20.62 4 8 3/8～13 3/4 212.7～349.2 32.89 26.97 5 14 3/4～26 374.6～660.4 40.84 26.97 ,. 6、江钻牙轮钻头 江钻股份坚持以市场为导向，持续推进技术创新，构建自主知识产权，拥有当今世界一流的油用钻头科研开发中心和高效的技术创新体系。产品历经更新换代，现有13个标准系列、1000多个品种、尺寸系列覆盖3 3/4″～28″，同时拥有强大的钻头使用数据库和先进的钻头选型服务软件。针对从软到极硬的各类地层、以及不同的钻井工艺，江钻均能够提供融产品和服务为一体的最佳解决方案。
MotorDigger(MD高速马达钻头) MotorDigger系列是适应井下动力钻具或深井高温作业的高速钻头。该系列钻头采用高可靠性轴承密封系统以及螺旋形双稳定掌背，同时融合了高速破岩领域先进的切削结构和保径技术，并配置多种水力结构。MD系列钻头适应各种地层，拥有更长的使用寿命及更快的机械钻速。 MD系列钻头适应300～90rpm转速钻进，是定向井、水平井和高温深井钻进的理想选择。
MD系列钻头规格型号 钻头直径 钻头型号 5 7/8 MD537X、MD617X、MD637 6 MD537X、MD617X、MD637
7 7/8 MD517X、MD537X、MD617X、MD637HY
8 1/2 MD517X、MD537X、MD617X、MD637HDY 、MD647HDY
9 1/2 MD517X、MD537X、MD617X、MD637HY 12 1/4 MD517X、MD537X、MD617X （注：表中仅为部分规格型号） ,. HRFighter (HF硬地层钻头) HRFighter是用于硬地层和岩磨性地层的优质钻头。通过对钻头钻进硬地层的失效形式进行深入分析研究，同时结合大量的台架实验、先进的计算机三维模拟技术开发出了高效的切削结构。有效地解决了硬地层钻进过程中断齿、掉齿、钻头缩径和出芯等问题。采用高耐磨性与抗冲击性的切削元件，有效延长钻头使用寿命，并提高了钻头机械钻速。 HF系列钻头是凝灰岩、石英岩以及花岗岩等坚硬地层实现高效、安全钻进的理想选择。
HF系列钻头规格型号 钻头直径 钻头型号 6 HF617、HF637HY 7 7/8 HF617、HF637HY、HF737H、HF827H
8 1/2 HF617、HF637H 、HF637HY 、HF647HY、HF737H、HF827H
9 1/2 HF617、HF637HY、HF647HY 12 1/4 HF537、HF617、HF637 （注：表中仅为部分规格型号）
Swifturn (SWT高效钢齿钻头)