第四章-回转钻进用钻头教学课件

第四章回转钻进用钻头Drillingbitsusedintherotary-tabledrilling第一节硬质合金钻头钻进的孔底碎岩过程·第二节硬质合金钻头第三节钻探用金刚石及其孔底碎岩过程·第四节金刚石钻头和扩孔器第五节钢粒钻头及其孔底碎岩过程第六节牙轮钻头及其孔底碎岩过程第一节硬质合金钻头钻进的孔底碎岩过程Failureprocessofdownholerockdrilledbycarbideinsertbit钻探用硬质合金(hardmetalfordrilling通常钻头切削具采用钨钴类硬质合金。碳化钨为骨架材料,钴为粘结材料。硬质合金钻进一般适用于软、中硬岩层钻进。硬质合金切削具主要有薄片状、方柱状、八角柱状和针状等形状。薄片状:15级软岩;方柱状、八角柱状:4-7级中硬岩石;其中八角柱状:较硬岩层和裂隙发育;针状:自磨式钻头,在硬地层或研磨性岩石中使用。(请同学们上网查看相关硬质合金网站)表4-1YG类硬质合金的性能表化学成分(%)物理机械性质合金牌号(g(m)度(HRy抗弯强度特性及用途(MPa)YG3150~15.392000时磨性最好,冲击韧性最差,用于金属切削YG4c4149~15.21400适用于均质和软质互层地层中回转钻进YA691~936144~15.01400加有少量TaC成分,提高了YG6946146~1508951400适用于回转钻进,使用效果仅次于YG4YG6x6|146~15.09135细粒合金,强度接近YA6耐磨性较YA6高YG88140~14.81500地质勘探和石油回转钻进用主要品种YG8c8|14.0~1481750粗粒合金,冲击韧性较高适于冲击回转钻进YGlIcl1140~1442000耐磨性最差,冲击韧性最YG15851513.9~1412000高,适于冲击回转凿岩注:硬质合金中的附加字母“x"表示细粒合金,“c”表示粗粒合金。二、硬质合金钻头钻进的孔底碎岩过程Failureprocessofdownholerockdrilledbycarbide-insertbit)回转钻进的机械钻速vn=6nmh1影响切入深度h的主要因素有:轴向力大小,岩石的性质及岩屑被清除的速度。切削具的性质、几何形状及排布方式;钻头的转速与切削具的磨钝程度、塑性岩石的孔底破碎过程2、脆性岩石的孔底破碎过程3、切入与切削同时作用下的碎岩过程塑性岩石的碎岩情况钻头上切削具切入岩石的必要条件是:切削具与岩石接触面上的单位压力必须大于(和最小等于)岩石的抗压强度(压入硬度),即P(13-1)So在塑性岩石中,切削具切入岩石的情况如图13-1所示。一个单斜刃的切削具tg中B0在轴向压力的作用下,切入岩石的深度N1tg中为。由于切削具后斜面的作用,使切削具的刀尖O并非垂直切入岩石,而是沿着与垂直线成v角的线方向切入岩石因此,在切入的过程中,在前面OB上产生的正压力及摩擦力(等于摩擦f)。系p,-缩向压力,B一页角+入深虚数同理,在后斜面OA上产生正压力及摩五一后面上的正压力擦力。各作用力平衡关系