牙轮钻头的尺寸知识讲解
江钻钻头介绍及应用参数
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 1/2MD517X8 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。
钻头应用表配套系统——轴承和性能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。
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。
钻井用钻具知识归纳总结(超详细)(精华)
代号
Y P MP MPB HP HPB XMP XH
表 1-5 国产三牙轮钻头的类型与适应地层
底层性质
类型
类型代码 原类型代码
适用岩石举例
极软
软
1
2
JR
R
泥岩，石膏，盐 岩，软页岩，软
石灰岩
中软 3 ZR
中软页岩，硬 石膏，中软石 灰岩，中软砂
岩
钻头体颜色
乳白
黄
15. 国产牙轮钻头型号表示方法如下：
1．钻具口型
5 寸（ 127mm ）钻杆 411*410 扣型，外径 127mm ， 内径 108mm ；
7 寸（ 178mm ）钻挺 411*410 扣型，外径 178mm ，内径
8 寸（ 203mm ）钻挺 631*630 扣型，外径 203mm ，内径
1）完整的钻杆接头代号 由四部分组成：
对于内平，贯眼，正规接头螺纹，接头螺纹代号用接头所配钻杆通称外径（以
9. 合川 001_83_H1 井二开造斜点为 1260m 钻至井深 1770m ，进行短期下，短起下至 造斜点 1260m ，后下钻究竟，循环两个循环周，约 1 小时，然后起钻，预备进行两次 通井作业，先为单扶通井作业，后进行双扶通井作业；双扶通井终止后，钻头接触井 底时，用稠浆循环 2~3 个循环周约 1 小时，后打入封井浆高粘切力高密度，打入多少 视井壁状况而定，进行封井，后起钻下套管；
单/ 多点 测斜仪
MWD MWD MWD MWD LWD LWD
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砂岩夹炭质页岩
3. 为了保证井眼畅通，一开施工依据返砂情形，进行短起下作业，短起下要平稳，控
制速度，起钻前要循环好泥浆，将井底清洗洁净；
钻头规格尺寸大全
钻头规格尺寸大全钻头是一种常用的工具，用于在各种材料上钻孔。
不同的工作需要不同规格尺寸的钻头，因此了解钻头的规格尺寸是非常重要的。
本文将为您介绍钻头的规格尺寸大全，帮助您更好地选择合适的钻头进行工作。
首先，钻头的规格尺寸通常由直径、长度和夹持方式三个方面来描述。
直径是钻头最重要的尺寸之一，它决定了钻孔的大小。
常见的钻头直径包括2mm、3mm、4mm、5mm等，不同直径的钻头适用于不同直径的孔洞。
长度则是钻头的另一个重要尺寸，它影响着钻孔的深度。
钻头的长度通常在30mm至150mm之间，根据需要选择合适长度的钻头可以确保工作的顺利进行。
夹持方式是指钻头连接工具的方式，常见的夹持方式有直柄、圆柄、三角柄等，选择合适的夹持方式可以提高工作效率和安全性。
其次，钻头的规格尺寸还与材料有关。
不同的材料需要不同类型的钻头，而不同类型的钻头通常有不同的规格尺寸。
例如，钻木头的钻头通常比较尖锐，而钻金属的钻头则比较坚固。
因此，在选择钻头时，需要考虑工作材料的硬度和特性，以及钻头的规格尺寸和类型，以确保工作的顺利进行。
最后，钻头的规格尺寸大全还包括了一些特殊类型的钻头，如中心钻、扩孔钻、镗孔钻等。
这些钻头通常用于特定的工作需求，其规格尺寸和特性也各有不同。
了解这些特殊类型钻头的规格尺寸，可以帮助您更好地选择合适的钻头进行工作，提高工作效率和质量。
综上所述，钻头的规格尺寸是选择合适钻头的重要依据。
通过了解钻头的直径、长度、夹持方式以及特殊类型钻头的规格尺寸，可以帮助您更好地选择合适的钻头进行工作，确保工作的顺利进行。
希望本文的介绍对您有所帮助，谢谢阅读！。
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。
第三节牙轮钻头钻进
三、牙轮钻头的工作原理
2、牙轮钻头的碎岩原理 在一定的压力和回转力作用下，钻头上的牙轮既公转又自转，
产生了滚动、滑动、冲击振动的复合碎岩作用，这种复合 作用，可分为冲击、压碎作用和切削剪切作用。 1）冲击、压碎作用
钻进时，加在钻头上的轴心载荷（静载），使牙齿压碎岩石，
这就是压碎作用。 压入压碎为尖楔工具对岩石的压入压碎过程，而镶硬合金的
几种破碎方式联合作用下碎岩，提高了碎岩效果；
(2）牙轮靠滚动和滑动，回转时转矩小，消耗的功率小；
工程钻探学课件
第三节 牙轮钻头钻进 一、牙轮钻头钻进的特点及应用 1、特点
(3）轴心载荷均匀分布在碎岩牙轮上，在牙齿与岩石不大
的接触面积上；造成很高的比压，提高了碎岩效果； (4）牙轮沿孔底滚动时，牙齿与岩石的接触传递为瞬时的， 接触时间短，减少了牙齿的磨损，延长牙齿的寿命。 (5）牙齿与岩石接触的时间短，因接触摩擦而产生的热量
3、牙轮钻头的牙齿
镶齿
镶齿是硬合金齿，主要用于坚硬地层，也用于中硬和软地层。
镶齿体部都是圆柱体，其露出的牙齿外形有：楔形齿、锥形 齿、球形齿、平顶形齿。 楔形齿用于塑性小的中硬及硬的研磨性地层。 锥形齿用于坚硬的和研磨性大的地层。
球形齿适用于高研磨性坚硬地层。
工程钻探学课件
三、牙轮钻头的工作原理
1、牙轮钻头在孔底的运动
(a)
工程钻探学课件
(b)
(c)
二、牙轮钻头的结构
2、牙轮钻头的基本参数
3) 牙轮轴线与钻头轴线夹角β β 角的大小影响钻头牙轮空 间体积的大小和轴承受力
的状况。一般β角为
510~590。软地层钻头的β 角较大，硬地层钻头的β角 较小。
工程钻探学课件
牙轮钻头简介
1.1.3、轴承结构（续）
金属密封环：它采用优质不锈钢经过多道工 序特殊精密加工而成。其结构由上、下两个 金属环组成，上环装于牙轮，其外径小于牙 轮密封槽直径；下环装于牙掌，其内径大于 牙掌大轴密封面直径。
1.1.3、轴承结构（续）
金属环的两个密封平面靠高精度的表面加工质 量、严格控制其平面度及表面粗糙度，来达到优良 的密封效果。这两个金属环是靠两个O形橡胶供能 圈固定在牙轮和牙掌密封面上，借助弹性好、压缩 永久变形小的橡胶圈，产生压缩和拉伸变形，给金 属环以轴向压力，这个压力可以保证两个高耐磨金 属环的密封面经常接触。即使金属环磨损后，橡胶 圈仍可靠其弹力继续压紧两个金属环，实现面密封 和动密封。
1.1.2、切削结构：牙轮和牙齿（续）
钢齿形状多为楔形，为了加强钻头保径， 外排齿往往设计成“T”、“L”、“Π”形，为 克服钢齿在破碎时易磨损的缺点，需要在牙 齿的工作面及背锥面敷焊耐磨材料。
1.1.3、轴承结构
牙轮钻头轴承由牙轮内孔、牙掌轴颈、锁 紧元件等组成。轴承副有大、中、小轴和止推 面等四个，大、小轴承受径向载荷，中轴主要 用来锁紧和定位，止推面则承受轴向载荷。 根据轴承副结构，钻头轴承一般分为滚动 和滑动轴承两大类；根据轴承的密封，可分为 密封和非密封（目前我公司还有浮动密封轴 承）。
示
8 1/2HJ537GL钻头
例
8 1/2：钻头直径为8.5英寸（即215.9mm） HJ：滑动轴承金属密封 537：低抗压强度，软到中地层镶齿钻头 G：掌背加强 L：掌背扶正块
谢
谢
1
低抗压强 度高可钻 性的软地 层 高抗压强 度的中到 中硬地层 半研磨性 及研磨性 的硬地层
钢齿 钻头
2
3
321
牙轮钻头简介
牙轮钻头的选择方法
地层适应性
选择适合特定地层的牙轮 钻头，如软地层、硬地层 、研磨性地层等。
Hale Waihona Puke 尺寸与规格根据钻井设备的尺寸和规 格选择合适的牙轮钻头， 以确保与钻杆、马达等设 备的配合。
耐磨性与寿命
考虑牙轮钻头的耐磨性和 寿命，选择具有较长使用 寿命和较低维护成本的牙 轮钻头。
牙轮钻头的使用方法
安装与调试
牙轮钻头的结构
牙轮钻头的结构可以分为三大部分： 上部、中部和下部。
上部主要包含轴承座和轴承，中部是 牙轮和钻头体，下部则是喷嘴和密封 件等。
牙轮钻头的分类
根据牙轮数目，牙轮 钻头可分为单牙轮钻 头和多牙轮钻头；
根据结构特点，可分 为常规牙轮钻头和新 型牙轮钻头。
根据使用条件，可分 为软地层牙轮钻头和 硬地层牙轮钻头；
根据不同的牙轮钻头类型和规格，进行正确的安 装和调试，确保与钻杆的配合良好。
使用条件
确保牙轮钻头在使用过程中保持适当的转速和压 力，避免过度磨损和破裂。
维护与保养
定期检查牙轮钻头的磨损情况，及时更换磨损严 重的牙轮，保持钻头的良好状态。
牙轮钻头的发展趋势与研究方
05
向
牙轮钻头的发展趋势
01
高效化
牙轮钻头的工作原理
02
牙轮钻头的工作过程
01
旋转运动
牙轮钻头在旋转过程中，每个牙轮都会围绕钻头轴线旋 转，同时也会绕自身的轴线旋转。这种旋转运动使得牙 轮能够有效地破碎岩石。
02
轴向压力
在钻进过程中，牙轮钻头会受到轴向压力，帮助破碎岩 石。这种压力可以由液压系统或机械系统提供。
03
剪切力
牙轮钻头在旋转过程中，相邻牙轮之间会产生剪切力， 这种剪切力能够使岩石破裂。
《钻头基本知识》PPT课件
尖卵形、圆锥形齿，既有凿击和压碎作用，也有刮削和挖 掘作用，其抗磨能力及强度都比楔形齿高，适用地层较广，在 中硬地层使用效果最好。
镶齿牙轮钻头
镶齿牙轮钻头
勺形齿齿形如勺子，切削地层时，靠向内凹的勺形面 挖掘、刮削作用破岩。这种齿形改善了牙齿的受力状况， 既提高了破岩效率，又增加了齿的强度，能在极软至中 软地层中高效率地破岩。
PDC钻头的选择
① 根据钻井方式选择钻头：直井应选择钻速快、寿 命长的钻头；定向井选择造斜或稳斜性能好、适合 于配井底马达的高转速钻头。
② 根据地层情况选择钻头：包括所钻地层的类型、 硬度、岩性等。
③ 根据钻井条件选
PDC钻头冠部轮廓形状有抛物线型、圆形和锥形三种， 其中：
⑷掉牙轮
转盘负荷增大，转盘链条严重跳动，停转盘打倒车； 蹩钻严重；指重表指针来回摆动；钻速明显下降或 无进尺；上提钻具变换方向下探方入有变化，高差 约为一牙轮高度。
⑸牙齿磨（脱）光
转盘负荷减轻；方钻杆无蹩跳；钻速明显下降或 无进尺；指重表指示平稳无摆动；泵压正常。
⑹钻头泥包
转盘负荷增大有蹩跳现象；钻速下降；上提钻具 有不同程度的挂卡；泵压上升，严重时蹩泵
滑动轴承结构图
滑动轴承
滑动轴承可用各种密封圈作径向或者端面密封。与滚动轴 承相比，滑动轴承的承压面积大，接触疲劳应力小，使用寿命 较长。在常规的转速条件下，滑动轴承能承受更高的钻压。但 除金属密封滑动轴承外，普通滑动轴承的转速范围一般在 60～140r／min，比滚动轴承低。
除了前面所谈的两种结构形式的滑动轴承外，瑞德工具 公司还研制出了一种新型的滑动轴承，即带浮动套的滑动轴承， 如图4－5所示。