回转钻进用钻头概要PPT课件.ppt

用于旋转钻孔的钻头钻孔、用硬质合金钻孔、用硬质合金钻孔、用金刚石钻孔和用金刚石钻孔以及用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钢钻孔， 用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔用钻头钻孔硬质合金钻头钻孔第一部分硬质合金钻头钻孔孔底部岩石破碎过程失败加工孔钻钻头钻头钻头钻头镶刃钻头首先，钻孔硬质合金(硬质合金钻孔)通常使用钨钴硬质合金切削工具。 碳化钨是骨架材料，钴是粘结材料。硬质合金钻井通常适用于软、中硬岩层的钻井。硬质合金刀具主要有片状、方形、八角形和针状。薄片：1-5级软岩；方柱和八角柱：4-7级中硬岩；其中，八角柱：岩层相对坚硬，裂隙发育；针：自磨钻头，用于坚硬地层或研磨岩石。表4-1 YG硬质合金性能表注：硬质合金中的附加字母“X”表示细晶合金，“C”表示粗晶合金。影响切削深度h1的主要因素是：轴向力、岩石的性质和切削速度。刀具的性质、几何形状和排列；钻头的转速和刀具的钝度。1、塑性岩石孔底破碎过程2、脆性岩石孔底破碎过程3、在岩石破碎过程的作用下切削和切削同时进行，4、其中：py-刀具上的轴向压力；S0刀具与岩石之间的接触面积；-岩石的临界抗压强度(相当于此条件下岩石的硬度)。Py.S0是刀具切入岩石的必要条件。否则，切割工具无法切入井底的岩石。破岩过程只能是刀具对岩石表面的磨损，破岩效果很差。因此，在硬质合金钻孔中，必须有足够的轴向压力使刀具切入岩石。在塑性岩石中，刀具切入岩石，如图1.3-1所示。在轴向压力的作用下，单个倾斜的切削工具切入岩石的深度为。由于切削工具的后倾斜表面的作用，切削工具的刀头o不是垂直切入岩石，而是沿着与垂直线形成角的线方向切入岩石。因此，在切削过程中，前部OB上产生的正压力和摩擦力(等于摩擦力，即塑性岩石的碎裂：岩石切削到岩石底部的过程：钻头上的切削工具切入岩石的必要条件是切削工具和岩石之间的接触面上的单位压力必须大于(且至少等于)岩石的抗压强度(压痕硬度)，即，(1.3-1)，f)。同样，在后斜面OA上产生正压力和摩擦力。各力的平衡关系如下：5、其中：b-刀具宽度； n-oa表面的法向压力；-垂直于AB的压力，等于岩石的抗压强度(压痕硬度)。如果将方程(1.3-5)代入方程(1.3-4)，则有：因此，切入深度h0为：如果：方程中有：由切削刀具尖端角和切削刀具与岩石摩擦角决定的v-a系数。正常情况下，v=0.88 0.97。根据刀具切入岩石的条件，6、图1.3-2 Py-塑性岩石中旋转切削的轴向压力；Px-水平力；H0-切割深度；B-切削槽宽度(刀具宽度)，7，图1.3-5 Py-旋转切削脆性岩石时的轴向压力；Px-旋转水平压力；-刀片角度h0-切割深度；Abc-大型剪切体；第二大剪切体；B1-大剪切时岩石表面沟槽宽度；图1.3-4单面楔形刀具切削脆性岩石的轴向压力；H0-切割深度；8、当钻头直径很大时，很小，即cos=1，sin =0，则方程(1.3-10)和(1.3-11)如下：图1.3-7井底岩石破碎Py-同时切削作用下的进给力；Px-切割力；r-岩石底部抗压强度；q-前叶片阻力；正、负向分量；F-摩擦系数；切割角；-切割器前端与岩石破裂面底部之间的角度；-井底切割面倾角，9，3。硬质合金刀具的磨损(刀具磨损和转速)。1.刀具磨损和转速的研究。Federov等人用鱼尾钻对硬质合金刀具的磨损进行了大量的研究，得到了如图4-5所示的磨损曲线。该曲线反映了切削刀具每单位时间的磨损量W和切削刀具边缘区域上的比压之间的关系。横坐标的分界点表示岩石的压痕硬度，属于其前后两种不同类型的磨损。(1)曲线I当 0时，岩石体积破碎。随着切削工具上的比压增加，单位时间的磨损量w不增加，而是趋于减少。也就是说，在破碎体积条件下，刀具的磨损主要不是取决于轴向压力，而是取决于岩石的硬度、刀具的材料和刀具的钝头面积。Federov提出，在某些条件下，切割工具的钝化面积与其初始面积和钻孔时间有关。s(t)=S0t:S0-刀具的初始面积，mm2；t-磨损时间，最小；-取决于岩石性质的磨损系数，mm2/min。硬质合金钻削的机械转速随着刀具接触面积的增加而降低，其机械转速vm与钝切削面积的平凡度成反比：(4-5)，其中：a系数。当岩性、钻井程序和钻头固定时，它是恒定的。设钻孔初始参数为v0=A/so2，(4-5)可写成(4-6): k0=/S0，K0-转速特性系数减小；钻头在时间t内的总进尺为，如果(4-6)被替换，则有。因此，通过变换，平均转速被写成：(4-7) (4-7)，这表明平均转速可以被写成以进尺h为自变量的线性方程。其中v0是纵坐标上的截距，k0是直线的斜率。进尺H是一个参数，可以在钻井过程中轻松准确地测量。我们可以用一维线性回归分析的方法，根据几个观测值求出k0值，从而用方程(4-7)预测刀具磨损对转速的影响。2.刀具在孔底部的实际磨损理论分析基于刀具边缘均匀磨损的假设。事实上，在钻孔过程中，钻头的硬质合金切削刀具边缘的内侧和外侧的磨损是不均匀的(图4-6)，即y外侧 y内侧 y，t外侧 t内侧 y切削刀具底部不像底部那样磨损成平坦的表面，而是圆弧，并且切削刀具的前边缘和后边缘的磨损更严重(图4-7)。3.减少刀具底部磨损的措施虽然刀具的磨损是不可避免的，但我们应该尽最大努力减少它。可以采取的主要措施有：(1)防止刀具在表面破损的情况下工作。特别是当以高转速和低WOB钻磨岩石时，刀具磨损更快。(2)切削工具的磨损速度取决于切削工具的硬度与被钻岩石的硬度之比、岩石的磨损性和裂隙以及岩石的排列方式11、图4-5不同比压下刀具磨损表面碎石；二-体积破碎岩石，图4-7刀具刃口磨损的理想状态(A)和实际状态(B)，图4-6刃口的实际磨损状态Y-刃口磨损高度；R，R-环槽内径和外径t-叶片端部磨损高度；t内，t外-叶片端部内侧和外侧的磨损宽度；b型环槽宽度；内侧Y，外侧Y-切削刃内侧和外侧的磨损高度；第二节硬质合金镶块钻头分为芯钻头和非芯钻头芯型硬质合金钻头结构要素、钻头体、切削刃、切削镶块焊接角度、钻头体上切削刀具的布置、钻头体上切削刀具的数量、钻头的喷嘴和水箱、13、钻头毛坯、图1.3-15硬质合金钻头、14、切削刀具切削刃(Protrudingedgeofcutter)、图1.3-16硬质合金钻头底部切削刃示意图b-环槽宽度；如图1.3-17所示，R形环槽的内径是硬质合金刀具的底边和强化H形刀具的底边。H0-切割深度；H1-钻头底部通水室，15，刀具的焊接角焊接/焊接角切削，选择原则：待钻岩石的切削和车削阻力小；镶焊形式有利于保证钻头体上的切削具有较大的抗弯曲性和耐磨性。有利于及时清除岩粉，磨损的刀具应保持一定的切削能力。比较三种镶焊方法的粉末排放条件、应力和锐度。钻头体上切削工具的布局：钻头体的布局。布局中应考虑以下几点：确保钻头平稳运行；多圈不同底部切削刃的布置有利于形成多个破岩自由面，提高效率。每个切割工具的岩石破碎工作量相似，以避免局部磨损。切割工具之间应保持一定的距离，以便于粉末去除；插入焊接和研磨是有益的。图4-11钻体上下的刀具排列(1)-单圈排列；(b)双环排列；(c)-多圈排列，17，钻头体上的刀具数量(NumberSofCurronCheckRowNofbitBlank)和钻头底面上的刀具数量应包括刀具组数量和每组中的颗粒数量。组数和每组中颗粒数的乘积是钻头体上刀具的数量。机械钻速与切削工具数量之间的关系：v=hqn(q:切削工具数量)钻头上切削工具的数量应根据钻头可能的重量、切削类型(确定切削面积)和岩石压入硬度等因素进行选择。MP/s，18，钻头水口和水槽，1。水隙的数量和面积每组刀具有一个水隙，水隙的面积应大于钻头与岩心之间或钻头与井壁之间的环隙面积。2.喷嘴形状3。水箱。图1.3-28硬质合金钻头的各种喷嘴和水箱。图19。一种芯型硬质合金钻头(硬质合金镶块钻头)分为刃磨型钻头和自刃磨型钻头。图1.3-29刃磨型刀具和自刃磨型刀具。图1.3-30刃磨型钻头和自刃磨型钻头的钻孔曲线。二、自磨钻头，20，典型钻头结构示例，磨尖钻头：罗纹钻头和薄片钻头，用于钻进遇水膨胀粘结的地层；钻中硬、硬地层时，副环切自磨钻头：针状硬质合金钻头(块状和钢柱式)和片状硬质合金钻头，21副环钻头，22副环切钻头，23副块状针状硬质合金钻头，24副普通硬质合金钻头的选择，表4-3，普通硬质合金钻头及其适用范围，25第三节钻用金刚石和岩石破碎过程第一，金刚石钻孔)1，分类天然金刚石和合成金刚石。人造金刚石包括单晶、多晶和复合单晶金刚石复合片。(解释)2。特征：晶体结构为正四面体，元素为碳，最硬，抗压强度最高，耐磨性最强，26，3你是说.（机械属性示例属性)阿云（硬度)什么（力量)阿云（阻力)徐若英（音译()温泉属性)4你好吗(优质yandszeofdiamondfordriring)朱庇特朱庇特朱庇特（卡拉特语)，云娥与云娥（绿筠小姐)，阿力“什么事“什么事，27，-什么4比4贺盛文贺盛文贺盛文，-什么4比5绿筠小姐，绿筠小姐，-什么4-6个鲁仲尼鲁仲尼鲁仲尼页：1，范仲淹1998年(diamondbitandreamershell)，1韩大夫，韩大夫（标准字体规格)阿胜 2014年年”)，你好1.4-10嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨嗨1 -范琼；2-哎哎哎；3-魏冄；4-阿云；5-哎哎哎；6-喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔喔；S7-1200可编程控制器哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟，你好1.4-11朱庇特朱庇特页：1，你好1.4-12朱庇特阿隆索阿隆索阿隆索阿隆索阿隆索阿隆索阿隆索阿隆索阿隆索阿隆索阿隆索阿隆索阿隆索阿隆索阿隆索(a)阿云阿云阿云阿云；(b)徐文豪徐文豪；(c)-(c)中文)，你好1.4-13朱庇特朱庇特朱庇特阿齐兹阿齐兹阿齐兹阿齐兹阿齐兹阿齐兹阿齐兹阿齐兹阿齐兹阿齐兹阿齐兹阿齐兹阿齐兹阿齐兹阿齐兹阿齐兹(a)绿筠小姐；(b)徐文昌（音译)；1-阿巧；2-诶哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟；3-喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂；4-哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟，你好1.4-14阿叔阿叔阿叔(a)绿筠小姐：1 -什么；2-鲁仲夏（音译)；3-魏冄；4-诶哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟；5-喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂(b)徐文昌（音译):1-阿巧；2-我是说，我的意思是，我的意思是，我的意思是，我的意思是，我的意思是，我的意思是，我的意思是，我的意思是，我的意思是，我的意思是，我的意思是，我的意思是，我的意思是；3-朱庇特朱尼特朱尼特朱尼特朱尼特；4-喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂喂；h-阿云娥表面镶嵌金刚石钻头浸渍的聚stalline diamondcompactbit(pdcbit)，30，2阿云阿云阿云阿云(Surface-setdiamondbit)、各种规格的fssurface-setdiamondbit、31、其他fssurface-setdiamondbit、1 .amondonthebroftesussufface-set位的布局；配置图设定图设定图设定图设定图设定图设定图设定图设定图设定图设定图设定图设定图设定图设定图设定图设定图设定图设定图设定图设定图设定图设定图设定图设定图设定2 . crowncononfigurationofsurface-setdiamondbit；3 .水面上的水道-setdiamondbit；4.制造方法surface-setdiamondbit；32，3徐文豪徐文豪diamond quality and diandizeddamondconcentration classified of trixproperty impegnatedanddindtherationhibetetetettetworkmatexprope