隨著海洋鉆井,，定向井，水平井,，叢式井和多地井的日益增多,，如何提高鉆井速度和效率，降低綜合鉆井成本,，以及滿足各類井下動(dòng)力鉆具等新工藝,，新技術(shù)的需要，是三牙輪鉆頭面臨的重大挑戰(zhàn),。
為了提高鉆井速度和進(jìn)尺,，牙輪鉆頭也相應(yīng)的由過去的低速密封滑動(dòng)，非密封滾動(dòng)軸承牙輪鉆頭發(fā)展到中等轉(zhuǎn)速的金屬密封滑動(dòng)軸承,，浮動(dòng)套軸承鉆頭,，以及到現(xiàn)在的高轉(zhuǎn)速金屬密封滑動(dòng)軸承的三牙輪鉆頭，這些新牙輪鉆頭的使用壽命長(zhǎng),，進(jìn)尺多,，降低了鉆井綜合成本，軸承采用高精度配合的徑向滑動(dòng),、兩道止推軸承,，牙掌軸承表面堆焊，硬合金層,，壓輪軸承鑲焊減磨合金后鍍銀,。提高了承受能力和咬合能力。采用高精度金屬密封,，金屬密封有一幅精心加工的金屬密封環(huán)作為軸承軸向動(dòng)密封,，兩個(gè)高彈性的橡膠功能圈分別位于鴨掌和牙輪密封區(qū)域內(nèi)最為靜密封。優(yōu)化的密封壓縮量確保了兩個(gè)金屬環(huán)密封表面始終保持良好接觸,。
牙輪鉆頭-的一些簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)：
1,、牙掌
牙掌是牙輪鉆頭的主要零件。一只鉆頭是由三片牙掌組裝焊接在一起的,。上部有連接螺紋,，以便與鉆具連接,，下部制成有一定傾斜角度的軸頸，與牙輪內(nèi)孔組成軸承副,。牙掌上有水孔流道,，可以安裝儲(chǔ)油壓力補(bǔ)償裝置。軸頸承受載荷,，需要較高的耐磨性及硬度,，同時(shí)基體內(nèi)部又需要有足夠的強(qiáng)度及耐沖擊韌性。
2,、切削結(jié)構(gòu)
切削結(jié)構(gòu)包括牙輪和牙齒,。牙輪是一個(gè)其上裝有（或銑出）牙齒的錐體，分單錐和復(fù)錐兩種,。單錐由主錐和背錐組成,，單錐牙輪在井底的運(yùn)動(dòng)為純滾動(dòng)，適用于硬地層鉆井,。復(fù)錐由主錐,、副錐和背錐三部分組成，這種牙輪在井底工作時(shí)除了滾動(dòng)外,，還能產(chǎn)生滑動(dòng),，用于較軟地層鉆井。
3,、軸承結(jié)構(gòu)
牙輪鉆頭軸承由牙輪內(nèi)腔,、軸承跑道、牙掌軸頸,、鎖緊元件等組成,。通常軸承副有大、中,、小和止推四部分軸承組成,。大,、小軸承承受徑向載荷,，中軸承主要用來鎖緊和定位，端部止推軸承則承受軸向載荷,。根據(jù)軸承副的結(jié)構(gòu),，鉆頭軸承一般分為滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩大類，根據(jù)軸承的密封與否,，又可分為密封和非密封,。
4、儲(chǔ)油密封壓力補(bǔ)償系統(tǒng)
該裝置由軸承密封圈,、儲(chǔ)油囊,、保護(hù)壞,、壓蓋、絲堵,、擋圈等零件組成
5,、噴嘴結(jié)構(gòu)
目前常用的噴嘴外形結(jié)構(gòu)有標(biāo)準(zhǔn)型、保護(hù)蓋型和微長(zhǎng)噴嘴,。最常用的為標(biāo)準(zhǔn)型和保護(hù)蓋型,。
三牙輪鉆頭的合理使用方法
1、使用盡可能長(zhǎng)的牙齒,，以取得較高的機(jī)械鉆速,，尤其是在淺沙和軟的底層，長(zhǎng)牙的鉆進(jìn)效率更為明顯,。
2,、寧可有少量的牙齒折斷，也不要選擇短牙齒的鉆頭,。
3,、當(dāng)不能多鋼齒鉆頭施加足夠的鉆壓以產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益是，應(yīng)該選擇更長(zhǎng)的牙齒,。
4,、對(duì)易產(chǎn)生井斜的地層，宜選用無(wú)一周,，無(wú)保徑,，齒多而短的鉆頭。
5,、若所鉆地層含有砂巖夾層事,，應(yīng)考慮用鑲齒三牙輪鉆頭。
6,、若發(fā)現(xiàn)鉆頭的外排齒嚴(yán)重而中間齒磨損較輕時(shí),，應(yīng)改選帶保徑齒的鉆頭。
7,、當(dāng)牙齒磨損速率比軸承磨損速率低很多時(shí),，應(yīng)選擇一種較長(zhǎng)牙齒，較好軸承設(shè)計(jì)或在使用中施加更大的鉆壓,。
8,、當(dāng)軸承的磨損速率比牙齒的磨損速率低很多時(shí)，應(yīng)選擇一種較短的牙齒,，較經(jīng)濟(jì)的軸承設(shè)計(jì)或在使用中涉假更小的鉆壓,。
9、在前井段和軟地層，應(yīng)選用機(jī)械鉆速較高的的鋼齒鉆頭,，而在深井段盒硬地段,，則要首先考慮使用壽命長(zhǎng)，進(jìn)尺多的鑲齒鉆頭,，以獲得最好的綜合鉆井效果,。
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