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1、牙轮钻头技术交流内容江钻技术开发部一牙轮钻头工作原理与结构简介二江钻牙轮钻头产品概述目前最新个性化产品四川油田钻头选型建议五三牙轮钻头的使用外钻头新技术简介一三牙轮钻头工作原理与结构简介在石油钻井中，牙轮钻头使用最多，并能适应各种地层的钻井。牙轮与牙齿 的运动，也决定牙齿对地层岩石的破碎作用。（一） 三牙轮钻头工作原理1、钻头的公转钻头绕自身轴线作顺时针方向旋转的运动叫公转。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
2、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 作用产牛阻力作用的结果，在纯滚动条件下，牙轮自转的转速是钻头公转转速的 1.5 倍。3、钻头的纵振（轴向振动）冲击压碎作用钻头工作时，牙齿与井底的接触是单齿、双齿交替进行的。单齿着地时，牙 轮的轮心处于最高位置，双齿着地时轮心下降。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
3、，硬地层应尽量小或不滑动，避免牙齿早期损坏。但实 际钻井中，即使设计的纯滚钻头仍然存在着滑动。5、钻压对岩石破碎速度的影响岩石的破碎过程分三个区段：I表面破碎阶段、II疲劳破碎阶段、III体积破 碎阶段。如下图左，表面破碎时，钻压远小于岩石硬度；随着钻压增大逐渐接近 岩石的硬度，通过牙齿多次对岩石的冲击，使岩石出现微裂纹而产生体积破碎， 为疲劳破碎；当钻压达到或超过岩石硬度时，牙齿每次冲击都能使岩石产生体积 破碎，为体积破碎。当产生体积破碎时，机械钻速迅速增加。E比我荷P(N/mm -m06 HRFighter （HF硬地层钻头系列）HRFighter是江钻针对硬地层开发的新型油用钻头系列。该
4、系列融合了硬地 层破岩领域先进的切削与保径结构设计、材料技术。尤其材料技术的进步，提高 了切削元件的耐磨性与抗冲击性，有效地解决了硬地层钻进过程中易缩径、机械 钻速低、牙轮売体易磨损等问题。IIRFighter系列是石灰岩、砂岩、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。主要特征（一）切削结构HRFighter系列硬地层钻头是通过钻头试验台架机大量模拟钻进硬岩石试 验，结合现场钻头钻进硬地层失效形式，利用计算机模拟仿真得出的一套先进切 削结构，保证钻头每颗齿均衡最大化工作。保径结构：（1）掌尖采用增强型敷焊。（2）全掌背保护。（3）双排背锥。（）密封轴承系统采用金屈密封。金展密
5、封由一副金属密封环作为轴承轴向动密封，使密封更 加可靠。牙掌轴承表面堆焊硬合金层，牙轮轴承镀银,提高了承载能力和抗咬合能力。 金刚石复合齿保径（II特征）：在研磨性强的地层，钻头外排、背锥、掌背镶金刚石复合齿，会取得更好的 使用效果。HRFighter系列可以提供的产品型号：7-7/8HF617G. HF637G. HF647G. HF737G、HF837G. HF617GM. HF637GM. HF647GM. HF737GM. HF617GH. HF637GH. HF647GH. HF737GH. HF837GH8-1/2HF617GM. HF637GM. HF647GM、HF737GM8
6、-3/4HF617G. HF637G. HF647G. HF737G. HF837G. HF617GM. HF637GM. HF647GM. HF737GM. HF617GH. HF637GH. HF647GH. HF737GH. HF837GH9-7/8HF617G. HF637G、HF647G、HF737G、HF837G. HF617GH. HF637GH. HF647GH.HF737GH. HF837GH10-5/8 HF547G. HF617G、HF637G11wHF547G、HF617G. HF637G12-1/4 HF547G、HF617G、HF637G3、FJS三牙轮钻头FJS系列轴承融合了金属密封和浮动轴承两项代表轴承发展方向的技术，大 幅度地提高了轴承寿命、可靠性、稳定性，该轴承能适应螺杆、涡轮等高转速复 合钻井工艺中的应用。南方海相地层多含石英砂，地层研磨性强，出现齿槽磨损 几率比较高，采用有副齿功能的町S系列三牙轮钻头，在有效保护齿槽的同时， 还能提咼钻头机械钻速。如下图，取心岩样充分说明此井钻头出现了钻头偏心磨损，与计算机模拟的 结论相吻合。1）、可提供的尺寸和型号钻头尺寸范围：5 7/8 -171/2 ,可根据用户不同的钻井需要设计制造。2）、钻头的使用参数主要
