為了提高鉆井速度和進(jìn)尺,三牙輪鉆頭也相應(yīng)的由過(guò)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)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,。
牙輪鉆頭作為一種鉆削巖層的工具已被廣泛應(yīng)用,鉆頭性能的顯著改進(jìn)直接降低鉆井成本,,尤其是近十年進(jìn)步很快,。使用壽命和鉆速兩個(gè)性能指標(biāo),它們后面確定鉆頭影響鉆井成本的程度,。提高鉆頭的機(jī)械鉆速和使用壽命是降低鉆井成本的有效途徑,,有資料證實(shí),鉆速的改進(jìn)比鉆頭壽命的改進(jìn)對(duì)降低鉆井成本的影響更大,,其中鉆頭切削結(jié)構(gòu)的改進(jìn)是提高鉆頭的機(jī)械鉆速很直接的方法,。很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái),人們對(duì)切削結(jié)構(gòu)的改進(jìn)主要集中于主切削齒結(jié)構(gòu),例如在硬質(zhì)合金齒結(jié)構(gòu)方面,,人們先后發(fā)明了楔形齒,、勺形齒、偏頂勺形齒,、等磨損齒等等,。人們逐漸認(rèn)識(shí)到保徑結(jié)構(gòu)也對(duì)鉆頭機(jī)械鉆速和壽命有較大影響,尤其在大斜度井和水平井應(yīng)用的鉆頭要求具有合理的保徑結(jié)構(gòu),,許多新型保徑結(jié)構(gòu)被研究開發(fā)出來(lái)并應(yīng)用到牙輪鉆頭上取得了良好的效果,。
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(lái)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。常用的為標(biāo)準(zhǔn)型和保護(hù)蓋型,。
三牙輪鉆頭的特點(diǎn):
1,、使用高強(qiáng)度的以及和高韌性的合金齒,使得其提升了齒的抵抗沖擊的能力,,減小了斷齒的幾率,,軟地層鑲偏頂勺型齒。
2,、在牙掌的軸承上面鋪上了一層硬合金,,以及還有牙輪軸承鍍銀,使其的軸承得到了提升的抗咬合和承載的能力,。
3,、O形密封圈采用了更耐磨的高飽和丁腈橡膠,加大了密封圈的截面,,在密封區(qū)域外端增加了密封小凸臺(tái),,提高了密封的可靠性;
4,、使用了鋼球鎖緊牙輪,,可以適合比較高的轉(zhuǎn)速。
5,、其進(jìn)行優(yōu)化的齒數(shù)以及和露齒加上合金齒等的設(shè)備,,可以較大的程度上面發(fā)揮了鉆頭的切削以及速度,。
6、使用了可以耐住250°C的溫度,,低磨損的的新生產(chǎn)的潤(rùn)滑脂,,使鉆頭的耐高溫的能力得到了提升。
三牙輪鉆頭具體操作方法
1,、其在靠近井底的時(shí)候時(shí)開泵并逐漸增至要求排量,;
2、在短時(shí)期打掃井底以后,。在漸漸的提升鉆壓,;
3、鉆壓在增多的時(shí)候,,泵壓也會(huì)相對(duì)的提高,,壓力的變化及鉆壓的數(shù)值必需控制在技術(shù)規(guī)范之內(nèi);
4,、鉆桿需要慢慢的轉(zhuǎn)動(dòng)這樣預(yù)防粘卡,;
5、在進(jìn)到井之前:一只上面的安置打撈杯,,在前一個(gè)起出之后,,其在入井之前。檢查其外徑磨損情況及其它磨損情況,,丈量的外徑和前一個(gè)的運(yùn)用狀況優(yōu)秀,,那么金剛石式的就能夠進(jìn)去。檢驗(yàn)切削齒存不存在毀壞,;檢查水眼有無(wú)堵塞,;檢驗(yàn)其的外徑;鉆井液是不是適合設(shè)計(jì)的需求,;凈化的產(chǎn)品運(yùn)行是不是正常,。建議使用除砂器。
6,、別的全部依照平常的轉(zhuǎn)盤在工作的時(shí)候標(biāo)準(zhǔn)操作,。三牙輪鉆頭鉆井情況分析,鉆井情況可以通過(guò)鉆頭的一些參數(shù),,如轉(zhuǎn)速,,鉆速,鉆壓等,,鉆頭的設(shè)備的一些情況以及一些勘探設(shè)備的數(shù)據(jù)等來(lái)呈現(xiàn),。
7、巖屑的不同直接反應(yīng)了一些情況,,如井底地層的變化,,鉆頭的磨損情況,,鉆頭的工作情況以及參數(shù)是否合適。泵壓不穩(wěn)定主要原因有,,鉆頭扶正不良或鉆到破碎的地層,,三牙輪鉆頭泥包。
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