2023 地热钻井钻头使用基本规则和 磨损评定方法

地热钻井钻头使用基本规则和磨损评定方法BasicrulefortheuseofgeothermaldrillingbitsandtheevaluationmethodforbitNB/T11152-2023目次前言······························································································································II12345范围·························································································································1规范性引用文件··········································································································1术语和定义················································································································1钻头使用基本规则·······································································································3钻头磨损评定方法·······································································································6附录A（规范性）钻头的直径及公差···············································································12附录B（规范性）起钻原因及代码··················································································13附录C（规范性）金刚石钻头及复合钻头的保径块长度·······················································14附录D（规范性）钻头分类号························································································15附录E（规范性）钻头的连接螺纹及上紧扭矩···································································18附录F（规范性）钻头钻压、钻速和排量的推荐范围··························································19附录G（规范性）钻头井下复杂情况处理技术措施····························································21附录H（规范性）钻头的磨损特征及代码·········································································23参考文献······················································································································24I地热钻井钻头使用基本规则和磨损评定方法1范围本文件规定了钻头使用基本规则和磨损评定方法。选择、使用和磨损评定的借鉴和指导。2规范性引用文件文件。DZ/T0260地热钻探技术规程SY/T5164牙轮钻头SY/T5217金刚石钻头SY/T5234钻井参数优选基本方法SY/T5426石油天然气钻井工程岩石可钻性测定与分级33术语和定义下列术语和定义适用于本文件。钻头drillbit&rockbit钻头和潜孔锤钻头等。按功用可分为全面钻进钻头、取心钻头和特殊工艺用钻头。333切削元件切削齿cutter钻头上与井底岩石直接接触以破碎岩石的元件，也称切削齿或牙齿。固定切削齿钻头fixedcutterdrill全部切削齿均固定在钻头体上的钻头。主要有刮刀钻头、金刚石钻头、潜孔锤钻头三类。牙轮钻头rollerconedrillbit动轴承钻头和滑动轴承钻头两类。3金刚石钻头diamonddrillbit1和金刚石扩眼钻头的统称，包括聚晶金刚石复合片钻头（钻头）、热稳定聚晶金刚石钻头（TSP钻头）、天然金刚石钻头和孕镶金刚石钻头等类型。3聚晶金刚石复合片钻头PDCbit以聚晶金刚石复合片为主要切削元件的金刚石钻头，简称PDC钻头。按钻头体材料及制造工艺的不同可分为胎体式PDC钻头和钢体式PDC钻头两类。聚晶金刚石复合片也称为PDC齿或复合片。3孕镶金刚石钻头impregnateddiamondbit以孕镶块或孕镶齿作为主要切削元件的金刚石钻头。3PDC-牙轮复合钻头androller-conehybridbit同时包含PDC刀翼和牙轮两种切削结构的钻头，也称PDC-牙轮混合钻头，简称复合钻头或混合钻头。复合钻头采用钢体式结构，牙轮牙掌部件通常采用焊接方式连接在钻头体上。3取心钻头coringbit用于钻取岩心的钻头。3.10双心钻头bi-centerbit&eccentricbit进边扩孔的功能。也称偏心钻头。3.11外排齿outterrows金刚石钻头外排齿是指钻头2/3齿圈上的切削齿。PDC-牙轮复合钻头的外排齿包括刀翼外排齿和牙轮外排齿两部分：刀翼外排齿是指从钻头中心至钻头2/3半径以外区域内的PDC齿；牙轮外排齿是指各牙轮上距离井壁最近的齿圈上的切削齿。3.12内排齿innerrows金刚石钻头内排齿是指从钻头中心至钻头2/3不接触井壁的齿圈上的切削齿。PDC-牙轮复合钻头的内排齿包括刀翼内排齿和牙轮内排齿两部分：刀翼内排齿是指从钻头中心至钻头2/3半径区域内的PDC齿；牙轮内排齿是指各牙轮上除外排齿之外的其余齿圈上的切削齿。3.13保径结构gaugepreservingstructure用于延缓钻头直径因磨损而缩小的结构称为保径结构。金刚石钻头的保径结构也称保径块或保径瓣，保径块与井壁相对的面为保径工作面，简称保径面。设置在保径结构上的切削齿称为保径齿。3.14规径结构规径齿gauge/gaugecutter齿称为规径齿。23.15刀翼号serialnumberofbladeindrillbit指金刚石钻头和PDC-牙轮复合钻头上各个刀翼的编号。1号刀翼是指最接近钻头回转中心的切削齿所在的刀翼。其余刀翼的编号规则为：观察者面对钻头工作端面，自1号刀翼起，按照顺时针方向，其后的刀翼依次为2号刀翼、3号刀翼等。3.16牙轮号serialnumberofconeindrillbit指牙轮钻头和PDC-牙轮复合钻头上各个牙轮的编号。三牙轮钻头1号轮，是指含有最接近钻头回转中心的牙齿的牙轮；2号轮、3号轮的编号规则为：观察者面对牙轮钻头工作端面，自1号轮起，按照顺时针方向，其后的牙轮依次为2号轮、3复合钻头11时针方向依次为2号轮、3号轮等。3.17钻头修复bitrepair将使用后已经发生一定程度磨损的钻头，通过更换切削齿等方式，使钻头恢复工作能力的制造过程。钻头修复通常只针对PDC钻头进行。3.18.19钻头的可修复性bitrepairability依据出井后钻头的磨损程度，对钻头作出的是否可修复以及修复难易度的评价。3热磨损thermalwearPDC齿等金刚石切削齿在工作过程中，由于高温使金刚石材料内应力增加，或使金刚石材料发生石墨化，从而导致切削齿工作寿命显著下降的现象。3.20复合片脱钴cobaltremovalofPolycrystallineDiamondCompact力的方法。4钻头使用基本规则4.1钻头选择4.1.1应结合邻井地质资料、钻头使用资料和钻井工艺，在保证功能性要求的前提下，全面分析所钻进的地层、钻井工艺和钻井设备等条件，根据综合成本最低的原则优选钻头。.1.2牙轮钻头、金刚石钻头（含金刚石取心钻头）以及PDC-牙轮复合钻头参考表1进行钻头分类号的选择。44.1.3根据地层岩石选择钻头的一般原则44深部地层，应优先选用固定切削齿钻头，特别是PDC钻头，以保障深部井段的钻井安全性。.1.3.2极软～软地层，应优先选用PDC钻头和钢齿牙轮钻头。.1.3.3中硬及中硬以上地层，牙轮钻头宜优先选用密封滑动轴承镶齿钻头。.1.3.4地层温度高于150PDC钻头、PDC轮钻头或PDC-牙轮复合钻头应优先选用耐高温橡胶密封或金属密封的产品。344PDC-牙轮复合钻头。.1.3.6超硬地层和超强研磨性地层，宜优先选用孕镶金刚石钻头。.1.3.7易泥包地层，宜优先选用优化水力参数的宽、深水道钢体PDC钻头。.1.3.8在井段中有易卡钻地层时，应选用有倒划眼齿的钻头。表1钻头类型与地层级别对应关系表地层级别Ⅰ～ⅢⅢ～ⅣⅣ～ⅥⅥ～ⅧⅧ～Ⅹ>Ⅹ地层可钻性级值＜33≤～＜44≤～＜66≤～＜88≤～＜10≥10页岩，砂岩，砂岩，页岩，灰岩，白云灰岩，花岗岩，片麻岩，岩，片麻岩，泥灰岩，盐页岩，砂岩，岩，石膏岩，页岩，砂岩岩，白云岩强黏土，黏土，泥灰岩代表性地层火成岩火成岩2-32-43-13-26-16-26-36-43-23-3火成岩1-3钢齿牙轮1-42-12-25-15-25-33-31-11-2钻头3-4牙轮钻头分类号7-17-27-37-44-24-37-27-38-18-28-18-28-38-4444-1-2-3镶齿牙轮钻头4-45-411-12-12-2PDC钻头-22-22-3金刚石钻头天然金刚石888-2-3-4分类号钻头、TSP钻头和孕镶金刚石钻头6-16-36-27-1注1：牙轮钻头的分类号遵照SY/T5164的规定；金刚石钻头及金刚石取心钻头的分类号遵照SY/T5217的规定。注2：牙轮钻头分类号只计表征地层类别的前两位代码。例如：“4-1”表示地层系列号为4，分级号为1。注3：金刚石钻头分类号只计表征切削齿密度的地层系列号和表征切削齿直径的分级号。例如：“3-2”表示地层系列号为3（软到中），分级号为2（PDC齿直径为14-24）。注4：PDC-牙轮复合钻头的分类号以钻头上的PDC齿切削结构为依据，按照PDC钻头的分类号来确定。例如：“3-2”表示复合钻头上PDC齿切削结构的地层系列号为3（软到中），分级号为2（PDC齿直径为14-24）。4.1.4根据钻井工艺选择钻头的一般原则根据钻井工艺选择钻头时，应优先考虑钻井工艺对钻头的功能性要求，其次考虑钻头的破岩性能。.1.4.2PDC强化抗冲蚀性能的钢体式钻头。444针对定向钻井工艺条件，宜优先选择工作扭矩低、侧向切削能力强的钻头。.1.4.4金刚石钻头、复合钻头的保径块长度的选用原则和推荐范围见附录A。.1.4.5在地层可钻性较差的定向钻井条件下，宜优先选择牙轮钻头或PDC-牙轮复合钻头。.1.4.6针对小井眼钻井条件，牙轮钻头中宜优先选择单牙轮钻头。4针对随钻扩孔钻进工况，宜优先选择双心钻头。.1.4.8牙轮钻头与金刚石钻头的分类号见附录B。4.2检查井眼、钻头44.2.1检查井眼情况，确定前一只钻头是否有牙齿、喷嘴等井底落物。必要时应进行打捞作业。.2.2检查前一只钻头的直径磨损情况。如果前一只钻头直径明显缩小，则应考虑通井，或在下钻过程中根据需要进行划眼。4444.2.3检查待入井钻头。.2.3.1测量钻头直径是否符合要求。钻头的直径及公差规范见附录C。.2.3.2核实连接螺纹规格，并检查有无损伤。钻头连接螺纹的规格见附录D。.2.3.3检查钻头切削齿是否完好。新钻头切削齿应无裂纹、崩损等损伤，旧钻头切削齿无脱落，且其镶固结构无严重冲蚀。44对于牙轮钻头和PDC-牙轮复合钻头，应检查各牙轮转动是否正常。.2.3.5检查钻头水道是否通畅，钻头内是否有异物。.2.3.6确认各喷嘴安装正确。.2.3.7检查钻头的保径结构，金刚石钻头和复合钻头需测量保径块长度。4.3上卸钻头4444.3.1清理钻头连接螺纹并涂抹螺纹密封脂。.3.2上卸钻头应使用卸扣器。.3.3钻头的上紧扭矩应符合附录D中的要求。.3.4上卸扣时不得用大钳夹持金刚石钻头、复合钻头的保径块。4.4下钻4444.4.1钻头缓慢通过转盘、防喷器。.4.2钻头通过井眼中的套管鞋、台阶、高井眼曲率、缩径段时，应放慢下钻速度。.4.3若下钻遇阻需要划眼，划眼时应在低转速、低钻压和较大的流量条件下进行。.4.4下最后一个单根时，宜缓慢开泵，逐渐加大排量，低转速缓慢下放，冲洗井底。4.5井底造型/磨合444.5.1当钻头接近井底时，观察显示仪表。钻压和扭矩增加时，表明钻头已经到达井底。.5.2以低于每毫米钻头直径90N的钻压，进行井底造型0.3m以上。.5.3井底造型完成后，应及时调整钻井参数以获得最佳钻井参数组合。4.6钻进4.6.1确定钻压、转速和排量选择钻井参数一般应按照直接钻井成本最低原则。.6.1.2E中列出了各种类型、常用尺寸规格钻头的钻压、转速和排量的推荐范围，以及相关注转速、高钻压。当设备能力和钻具强度不足时，应优先保障安全性需要，适当降低钻压和转速推荐范围的低限和高限。在确定具体型号钻头的钻压、转速和排量时，如果厂家的推荐范围与附录E优先参照厂家的推荐范围。.6.1.5要提高牙轮钻头、PDC-牙轮复合钻头的钻速，宜优先增大钻压；要提高PDC钻头在中硬以下均质地层的钻速，宜优先提高转速。44.6.2钻进过程44钻进中加压应均匀，匀速下放钻具，避免出现溜钻。.6.2.2在正常钻进期间，应对钻进情况进行观察与分析，判断井下情况，并采取相应的技术措施。.6.2.3若出现异常情况，应及时修正钻头的预期使用寿命。.6.2.4钻进过程中与钻头相关的常见复杂情况处理措施见附录F。4.7起出钻头44.7.1正常情况下，根据邻井资料初步确定新钻头下井的预期使用寿命。.7.2若出现以下异常情况等，考虑起出钻头：a）泵压异常变化，地面未发现原因。b）顿钻、溜钻。c）蹩跳现象严重，扭矩增大。d）处理井下事故，钻头在深井高温高压下长时间浸泡。.7.3钻头起至复杂井段，应采用低速上提。44.7.4钻头起出后，进行磨损分级描述，并对钻头的整体磨损状态和主要磨损特征拍摄照片，作为磨损分析的辅助说明。5钻头磨损评定方法5.1钻头磨损分级用字母及数字复合代码来记录钻头的切削结构、轴承/密封、直径的磨损，以及起钻原因、可修复性等共项内容，以综合反映钻头使用后的磨损情况，见表2。表2钻头磨损分级表切削结构磨损直径其他起钻原因钻头结构固定齿牙轮轴承/密封可修复性内排齿外排齿磨损特征位置F（）磨损特征IFOF（b）OCDF（a）ICe）（c）DC（d）CBGORRP（i）（j）（k）（l）（）（（f）（g）（h）对牙轮钻头，对应于固定切削齿钻头的4个表项无意义，即I、O、D、L四栏为空白。FFFF对PDC5IODL、CCCCB五栏为空白。对PDC-牙轮复合钻头，全部13个表项均有意义，其中I、O、D、LFFFF定刀翼，而I、O、D、L、B五栏则对应于复合钻头的牙轮。CCCC用于表达钻头磨损的项内容分别为：IF—固定切削结构内排齿磨损级值（固定切削齿钻头、PDC-牙轮复合钻头）；6OF—固定切削结构外排齿磨损级值（固定切削齿钻头、PDC-牙轮复合钻头）；DF—固定切削结构磨损特征代码（固定切削齿钻头、PDC-牙轮复合钻头）；LF—固定切削结构磨损位置代码（固定切削齿钻头、PDC-牙轮复合钻头）；IC—牙轮内排齿磨损级值（牙轮钻头、PDC-牙轮复合钻头）；OC—牙轮外排齿磨损级值（牙轮钻头、PDC-牙轮复合钻头）；DC—牙轮磨损特征代码（牙轮钻头、PDC-牙轮复合钻头）；LC—牙轮磨损位置代码（牙轮钻头、PDC-牙轮复合钻头）；B—轴承/密封磨损代码（牙轮钻头、PDC-牙轮复合钻头）；G—钻头直径磨损量数值（单位）；O—钻头上的其他磨损特征代码；R—起钻原因代码；RP—钻头的可修复性分级代码。5.1.1固定切削结构的磨损分级内排齿IFa）固定切削齿磨损：以旧钻头上崩齿、断齿、掉齿及脱层PDC齿的总数与新钻头总齿数比值的倍，以及其余齿磨损高度与新齿高度比值的8倍，作为分级依据。按公式（1）计算：88N8(NN)(HH)100····································（1）N0N0H0式中：C1—切削齿磨损比值；N—旧钻头上崩齿、断齿、掉齿及脱层PDC齿的总数，单位为个；N0—总齿数，单位为个；H—切削齿磨损后的平均高度，单位为毫米（）；H0—新钻头切削齿平均高度，单位为毫米（）。b）根据公式（）计算结果，切削齿磨损分级见表。表3切削齿磨损分级齿磨损比00(0，1](1，2](2，3](3，4](4，5](5，6](6，7](7，8]值C1或C2齿磨损分级12345678010＜C≤1或0＜C≤108表示切削结构全12磨损，以此类推。c）表2中的（）处记录钻头内排齿磨损级值0～。.1.1.2外排齿OF55a）磨损级值计算同内排齿。b）表2中的（）处记录钻头固定切削结构外排齿磨损级值08。.1.1.3磨损特征DFa）指钻头使用后固定切削结构上发生的主要磨损或失效形式，用字母表示的特征代码。b）表2中（c）处只需记录钻头固定切削结构磨损特征中最严重的一项。钻头磨损特征代码及其含义见附录G。.1.1.4LF57a）其含义见表。表4钻头切削结构磨损特征位置切削结构类型位置代码英文全称位置1号轮2号轮3号轮顶排齿中排齿外排齿全部切削结构类型位置代码英文全称Cone位置内锥鼻部外锥肩部保径全部12Con#1Con#2CNTSNose3Con#3Taper牙轮（牙轮钻头、复合钻头）NNoseRowMiddleRowGageRowAllRowShoulderGage头、复合钻头）MGAGAAllAreasb）表2d）处记录固定切削结构主要磨损特征的位置。.1.2牙轮切削结构的磨损分级内排齿ICa）8式（2）计算：8(H0H)C2··············································（2）H0式中：C—钻头切削齿磨损比值；2H—新钻头切削齿平均高度，单位为毫米（）；0H—旧钻头切削齿磨损、折断后的平均高度，单位为毫米（）。根据计算结果，钢齿牙轮钻头切削齿磨损分级见表3。b）镶齿牙轮切削齿磨损：以旧钻头牙轮上崩齿、断齿、掉齿的总数与新钻头牙轮总齿数比值的8倍，以及其余齿磨损高度与新齿高度比值的8倍，作为分级依据。按公式（1）计算：c）根据公式（）或公式（）计算结果，切削齿磨损分级见表。d）表2中（e）处记录钻头上牙轮内排齿磨损级值～8。5外排齿OCa）磨损级值计算同内排齿。b）表2中（f）处记录钻头外排齿磨损级值0～8。.1.2.3磨损特征DCa）指钻头使用后牙轮上发生的主要磨损或失效形式，用字母表示的特征代码。b）表2gG。.1.2.4LCa）表4。b）表2h）处记录牙轮主要磨损特征的位置。558.1.3轴承/密封B.1.3.1非密封轴承用数字0～8表示轴承寿命使用程度，0表示新轴承，1表示使用时间达到轴承寿命的1/8，以此类推，8表示轴承寿命使用完，包括轴承咬死和牙轮脱落。非密封轴承磨损分级和现场评价规定见表5。表5非密封轴承磨损分级和现场评价规定磨损程度非密封轴承磨损分级使用时间现场评价新钻头01234新轴承0＜轴承已用掉≤1/81/8＜轴承已用掉≤2/82/8＜轴承已用掉≤3/83/8＜轴承已用掉≤4/8转动灵活，轴承不旷动转动灵活，轴承基本不旷动转动灵活，稍有旷动轴向旷动小于；径向旷动小于轴向旷动小于1～；径向旷动小于2～轴向旷动大于；径向旷动大于轴承完全失效564/8＜轴承已用掉≤5/85/8＜轴承已用掉≤6/8786/8＜轴承已用掉≤7/8轴承寿命已用完5密封轴承用一个字母表示轴承密封情况。E表示密封有效，F表示密封无效，N表示不能做出评价。.1.3.3固定切削齿钻头用字母X表示无此项评价内容。.1.3.4评价记录表2中（i）处记录牙轮钻头、PDC-牙轮复合钻头使用后的轴承/密封情况。5.1.4直径G50表示直径无磨损。.1.4.2表2中（j）处记录钻头直径磨损量。5.1.5其他磨损特征O指钻头上除主要磨损特征D、D之外的次要磨损或失效形式，用字母表示的特征代码。其FC码及含义见附录G。表2中（k）处记录钻头使用后的其他磨损特征。5.1.6起钻原因P起钻原因用字母代码表示，起钻原因代码及含义见附录H。.1.6.2表2中（l）处记录钻头起钻原因。5.1.7可修复性R可修复性用字母代码表示，可修复性代码及含义见表6。9表2中（）处记录钻头的可修复性。.1.7.3为保障修复钻头的质量和工作可靠性，同一只PDC钻头的最多修复次数为：胎体钻头3次；钢体钻头5次。表6钻头的可修复性分级及说明序号分级代码Ⅰ英文全称含义1LowrepairingcostPDC钻头：易于修复PDC钻头：可以修复，修复难度中等2ⅡMediumrepairingcostPDC钻头：可以修复，修复难度高345ⅢⅣⅤHighrepairingcostIrrepairablePDC钻头：不可修复除PDC钻头以外的其他钻头：不修复Unsuitableforrepairing注1：只有PDC钻头的切削结构具有可修复性，PDC钻头的可修复性分级代码为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，分别用以表示易于修复”、“修复难度中等”、“修复难度高”、“不可修复”四种难度级别。“注2：关于可修复性及分级的内容主要针对切削结构（包括保径结构）磨损的修复。因为各种除切削结构磨损以外的因素导致钻头无法通过修复重新恢复工作能力的情况，如钻头体裂纹、局部损坏、过度磨损、严重冲蚀等，均应直接判定钻头为不可修复，钻头的可修复性分级代码为Ⅳ。注3：牙轮钻头、PDC-牙轮复合钻头以及除PDC钻头以外的其他种类的金刚石钻头，不适于做修复，可修复性分级代码均用Ⅴ表示。注4：对PDC钻头可修复性分级的具体说明：（1）钢体PDC钻头Ⅰ级：刀翼体—无磨损；内、外排齿—可将原齿转换工作位置后焊接修复，不需要更换新的切削齿；钻头直径—仍处于钻头直径公差范围之内。——需更换新切削齿的数量不大于修复切削齿总数的1/3—钻头直径的磨损量不大于规径齿直径的1/2。——需更换新切削齿的数量大于修复切削齿总数的1/3直径—钻头直径的磨损量不大于规径齿的直径。级：刀翼体—严重磨损，不可修复，或修补难度大，无法保证钎焊固齿质量；内、外排齿—至少1枚切削齿的磨损分级评定超过4级；钻头直径—钻头直径的磨损量大于钻头规径齿的直径。ⅡⅢⅣ（2）胎体PDC钻头Ⅰ级：刀翼体—无磨损；内、外排齿—可将原齿转换工作位置后焊接修复，不需要更换新的切削齿；钻头直径—仍处于钻头直径公差范围之内。——需更换新切削齿的数量不大于修复切削齿总数的1/3—仍处于钻头直径公差范围之内。级：刀翼体—有轻度磨损，能保证钎焊固齿质量；内、外排齿—需更换新切削齿的数量大于修复切削齿总数的1/3；钻头直径—仍处于钻头直径公差范围之内。——至少1枚切削齿的磨损分级评定超过4级；钻头直径—小于钻头直径公差下限。3）除PDC钻头以外的其他种类钻头（含牙轮钻头、PDC-牙轮复合钻头等），均不适于修复，分级代码为V级。ⅡⅢⅣ（10555.2钻头磨损测定.2.1切削结构磨损测定.2.1.1钢齿牙轮2H比值C2。镶齿牙轮和固定切削结构观察记录旧钻头上崩齿、断齿、掉齿以及脱层PDC齿的总数N的方法测量切削齿磨损后的高度的算术平均值H，然后用公式（1）计算齿磨损比值C1。5.2.2非密封轴承旷动值测定非密封轴承轴向旷动值轮沿轴线方向向钻头中心推动至极限，同样测量出其间隙值，两间隙值之差即为轴向旷动值。非密封轴承径向旷动值沿牙轮轴线的垂直方向向上提至最高点，测量出牙掌与刻线之间的距离，即为径向旷动值。直径磨损测定钻头直径之差为钻头直径磨损量。5.3钻头使用与磨损记录钻头使用与磨损记录内容及格式见表7。表7钻头使用与磨损记录钻头使用记录钻头直径（）喷嘴直径组合井斜度生产厂商钻头型号钻头序列号IADC分类代码连接螺纹地层岩性排量（）入井深度起钻深度总进尺纯钻时间机械钻速钻压转速泵压（）（）（）（h）（m/h）（kN）（r/min）（MPa）（L/s）井底温度（℃）钻具组合钻头磨损记录切削结构磨损BG说明钻头结构其他磨内排齿外排齿磨损特征位置轴承/密封直径起钻原因可修复性损特征固定齿牙轮11附录A（规范性）钻头的直径及公差表A.1牙轮钻头直径及公差牙轮钻头公差（）直径代号1/2～13/4钻头直径（mm）+++0.80388.9～349.21.6014～171/2355.6～444.52.405/≥447.7≥178注：如用户所需的钻头直径不在此表范围内，公差可由用户和制造厂协商确定。表A.2金刚石钻头、复合钻头直径及公差金刚石钻头、复合钻头公差（）直径代号钻头外径（mm）03/＜171.4＜64-----0.380625/～9172.2～228.6229.4～349.2350.0～444.5≥445.3320.51091/～13/4320.7601325/～17/2321.1401≥177/321.60注：如用户所需的钻头直径不在此表范围内，公差可由用户和制造厂协商确定。表A.3金刚石取心钻头内径尺寸及公差钻头内径（mm）公差（）066，70，82---0.3801010.510105，1330.76注：如用户所需的钻头直径不在此表范围内，公差可由用户和制造厂协商确定。12附录B（规范性）起钻原因及代码表B起钻原因及代码序号代码BHACMCP英文全称ChangeBottomholeAssemblyConditionMudCorePoint起钻原因改变井底钻具组合处理钻井液到达取心井深钻完水泥塞井下马达失效井下工具失效钻柱失效123456789DPDrillPlugDMFDTFDSFDSTFMDownholeMotorFailureDrillFailureDrillFailureDrillFormationChangeHoleproblemsHoursOnBit钻杆测试地层变化101HP井眼有问题已到钻头使用寿命井下落物1HR12131415161718192021LIHLOGPPLeftInHoleRunLogs测井PumpPressurePenetrationRateRigRepair泵压问题PR机械钻速低钻机修理RIGTDDepth钻达目标井深扭矩变化TQTWWCWO钻具扭坏ConditionDrill天气异常钻柱冲蚀13附录C（规范性）金刚石钻头及复合钻头的保径块长度表C金刚石钻头及复合钻头的保径块长度钻头直径毫米（）PDC钻头、复合钻头TSP英寸（in）英寸（in）毫米（）12.7～76.2英寸（in）0.5～60.5～80.5～80.5～81～10毫米（）12.7～152.412.7～203.212.7～203.212.7～203.225.4～254.025.4～254.025.4～254.038.1～304.838.1～304.850.8～381.0451/87/8104.8149.2152.4165.1215.9241.3406.4444.5660.40.5～30.5～40.5～40.5～41～612.7～101.612.7～101.612.7～101.625.4～152.425.4～152.425.4～177.838.1～177.838.1～177.850.8～203.266891/21/21/21～61～10121/41～71～12161.5～71.5～72～81.5～121.5～122～15171/226注1：等工况对钻头保径的要求，在设计或选用时可参考表中数据，根据实际需要确定钻头的保径块长度，必要时可以超出推荐范围。注2：定。注3：中硬以下、研磨性中等以下的地层，钻头的保径块长度可取中等或中等以下数值。注4：硬地层、高研磨性地层对钻头保径能力要求较高，钻头的保径块长度宜取中等以上数值。注5：定向造斜用钻头，宜选择较短的保径块长度。注6：孕镶金刚石钻头、TSP钻头、天然金刚石钻头转速在300r/min以上的工况，应在高值范围选择保径块长度。注7：特殊钻头（如双心钻头、取心钻头）的保径块长度，亦可以表中数据作为参考。14附录D（规范性）钻头分类号表D.1牙轮钻头分类号钻头类别适用地层岩性结构特征密封滚动密封滚动密封滑动密封滑动普通滚动空气冷却滚动轴承系列分级轴承滚动轴承轴承轴承轴承轴承312456712341234123低抗压强度高可钻性的软地层1钢齿钻头高抗压强度的中等到中硬地层23半研磨性及研磨性的硬地层4123412341234低抗压强度高可钻性的软地层456镶齿钻头低抗压强度的软到中等地层高抗压强度的中硬地层15表D.1牙轮钻头分类号（续）钻头类别适用地层岩性结构特征密封滚动密封滚动密封滑动密封滑动普通滚动空气冷却滚动轴承系列分级轴承滚动轴承轴承轴承轴承轴承312456712341234半研磨性的硬地层7镶齿钻头高研磨性的极硬地层881/ZT5365362中等第3级地层，采用密封滑动轴承。表D.2金刚石钻头分类号钻头体适用地层材料切削元件代号冠部轮廓代号胎钢系体体列切削元件密度分级鱼尾形/短中长岩性类型直径（）代号1扁平型≤1/4D1/4D～1/2D≥1/2DPDC齿PDC齿PDC齿PDC齿PDC齿PDC齿PDC齿PDC齿PDC齿PDC齿PDC齿PDC齿—＞2414～24＜14＞2414～24＜14＞2414～24＜14＞2414～24＜14—123极软≤0.139D2310.139D～.185D软203123410.185D～软到中2MS0.232D31456中到中硬—＞0.232D—23—1—1—2—3—4天然金刚石TSP—中硬＜3SPC2—3混合金刚石—16表D.2金刚石钻头分类号（续）钻头体适用地层切削元件切削元件代号冠部轮廓代号材料胎钢系体体列分级代号鱼尾形/短中长岩性类型直径（）密度扁平型≤1/4D1/4D～1/2D≥1/2D1231234天然金刚石TSP———————7硬3～5SPC混合金刚石天然金刚石TSPMS8极硬＞7SPC1234混合金刚石孕镶金刚石注1：PDCPDC齿以及第一个规径PDC齿按直径12.7mm（1/2in）折算后的PDC齿数量。具体折算公式如下：nZZd/12.7iii2式中：Zn—钻头的当量PDC齿数﹔—钻头上PDC齿的直径规格数（相同直径的PDC齿归入一类）；Zidi—第i种PDC齿的数量和直径（不包括规径面上的和不参与切削的后排PDC齿）。注2：注3：对天然金刚石钻头及TSP等钻头来说，“切削元件密度”采用每克拉中切削元件的粒数（SPC）。注4：当同一只钻头上出现多种尺寸的切削元件时，切削元件直径的确定应以数量最多的为依据。17附录E（规范性）钻头的连接螺纹及上紧扭矩各种直径钻头对应的API连接螺纹规格和相应的上紧扭矩要求见表D.1和表D.2。表E.1牙轮钻头的连接螺纹及上紧扭矩上紧扭矩（kN·）连接螺纹代号（in）推荐值下限4.1推荐值上限22346783/8REG7/8REG1/2REG1/2REG5/8REG5/8REG5/8REG9.512.221.743.454.281.316.338.046.154.2注：如所使用钻头连接螺纹不在此表范围内，则上紧扭矩推荐值与制造厂协商确定。表E.2金刚石钻头和复合钻头的连接螺纹及上紧扭矩上紧扭矩（kN·）连接螺纹代号（in）推荐值下限推荐值上限0.271REG0.250.902.512234671/2REG3/8REG7/8REG1/2REG1/2REG5/8REG5/8REG0.97.116.950.365.526.457.490.7注：如所使用钻头连接螺纹不在此表范围内，则上紧扭矩推荐值与制造厂协商确定。18附录规范性）钻头钻压、钻速和排量的推荐范围F（F.1推荐范围牙轮钻头的钻井参数推荐范围见表E.1。PDC钻头、PDC-牙轮复合钻头的钻井参数推荐范围见表E.2。孕镶金刚石钻头、TSP钻头和天然金刚石钻头的钻井参数推荐范围见附表E.3。取心钻头的钻井参数推荐范围见附表E.4。表.1牙轮钻头的钻井参数推荐范围钻头直径英寸in毫米mm1/2～4三牙轮钻头单牙轮钻头钻压（kN）转速（r/min）排量（L/s）kN）转速（r/min）排量（L/s）388.9～101.6104.8～114.3117.5～139.7149.2～171.5190.5～222.3241.3～250.810～3010～4040～50040～50040～50040～28040～30040～30040～30040～30040～30040～30040～20040～2006～108～1210～4010～5010～8035～150—40～50040～50040～50040～500—6～108～128～128～16—445791/8～4/25/8～5/27/8～6/41/2～8/41/2～9/810～508～1235～14055～24060～27065～32075～35090～44090～48090～40050～25012～2025～3525～4525～4525～4530～7030～7030～7030～70———1105/8～11/8269.9～295.3———21/4～13/4311.2～349.3———1143/4～16374.7～406.4431.8～444.5457.2～660.4685.8～914.4———7～171/2———128～26———7～36———表.2钻头、PDC-牙轮复合钻头的钻井参数推荐范围钻头直径毫米mmPDC钻头PDC-牙轮复合钻头英寸in1/2钻压（kN）r/min）排量（L/s）钻压（kN）转速（r/min）排量（L/s）4114.310～6020～8050～35050～26050～26050～24050～22050～22050～20050～1506～1610～2025～3525～4525～4525～7030～7040～100———5897/8～6/23/8～8/41/2～9/8149.2～165.1212.7～220.7241.3～250.8269.9～295.3304.8～333.4393.7～444.5660.430～8050～26050～26050～24050～22050～20050～20050～15010～2025～3525～4525～4530～7030～7040～10030～12030～12030～14030～14030～20030～25040～12050～15060～17080～220100～24030～2501105/8～11/82～131/851/2～17/212619表.3孕镶金刚石钻头、TSP钻头和天然金刚石钻头的钻井参数推荐范围钻头直径孕镶金刚石钻头TSP、天然金刚石钻头英寸in1/27/8～61/2毫米mm钻压（kN）转速（r/min）排量（L/s）kN）转速（r/min）L/s）4114.310～8020～10020～12030～16030～16030～18030～20030～22030～22050～100050～100050～100050～100050～100050～100050～100050～100050～100010～2010～2510～2525～4025～4530～7030～7030～8030～9020～7520～9080～50080～50080～50080～50080～50080～50080～50080～50080～5008～168～165149.2～152.4165.1625～10045～13545～16045～16045～20850～22060～24010～2015～3020～3520～4525～5030～7030～70893/8～8/4212.7～220.7241.30～250.8295.31/2～9/8105/8112～121/4304.8～311.2393.7～406.4444.551/2～16171/2表.4取心钻头的钻井参数推荐范围钻头外径PDC取心钻头孕镶金刚石、TSP以及天然金刚石取心钻头英寸in毫米mm101.6钻压（kN）转速（r/min）排量（L/s）钻压（kN）转速（r/min）排量（L/s）49～689～6840～15040～15040～15040～15040～1506～166～169～609～6040～20040～20040～20040～20040～2006～126～16587/8149.26152.49～686～169～606～161/2215.923～9045～11～2011～2020～9045～13011～2222～32121/4311.2F.2注意事项（（（1）硬地层宜按推荐钻压参数范围的较大值选择使用，软地层宜按较小值推荐使用。23）26in及以上尺寸的钻头一般用于钻表层，钻压和转速宜取较低数值，必要时可以低于推荐范围的低限。（（4）钻头高转速使用时，钻压参数应取适当的较低值。5PDC钻头或PDC-牙轮复合钻头时，应尽量避免高转速。若需使用螺杆钻具，应优先选择工作转速低的产品。6）孕镶金刚石钻头、TSP钻头和天然金刚石钻头主要用于超硬、强研磨性等极难钻地层，应在设备能力、钻具性能许可的条件下优先选用较高转速，宜配合井底动力钻具高转速钻进。（（（7）金属密封钻头可按转速推荐范围的较大值使用，橡胶密封产品可按较小值推荐使用。8）牙轮钻头排量超出推荐范围时，宜选用带中心喷嘴的钻头，18in及以上尺寸带中心喷嘴钻头的最高使用排量可推荐至80L/s。（9）取心钻头钻压转速的确定还需参考取心工艺和取心工具的性能。20附录G（规范性）钻头井下复杂情况处理技术措施表G钻头井下复杂工况及处理技术措施可能原因井下复杂情况的地面表现序号处理措施地层变硬钻头泥包的处理措施：非最佳钻压、转速钻头保径磨损井斜增加1液10min～15min，加强水力冲洗效果。2在钻头表面的泥块。1扭矩增加泥饼增加钻具刺漏若反复处理无效，则应起钻。地层变软非最佳钻压、转速井斜降低钻头蹩、跳的处理措施：234扭矩减小1通过改变钻井参数加以克服，如果改变钻井参数后无好转，且机械钻速大大降低，可以考虑起钻。泥饼减少钻头泥包钻压波动2地层垮塌、掉块地层岩性不均质钻柱黏滑连续蹩跳钻现象，且不是地面设备的问题，应立即起钻，避免掉牙轮。扭矩波动3引起的蹩跳现象可以采用以下处理方法：a0.5m左右，大排量循环钻井液，同时低转速（40r/min～0r/min）转动钻头5min左右；b速旋转的钻头缓慢下放至井底；c托压导致钻头进给不稳定钻具摩阻动态变化流量增加（井筒堵塞6立管压力增加钻头环磨或出芯钻井液密度或黏度增加钻头泥包（（40r/min～60r/min5kN～10kN0.5m物等挤至井壁；钻具刺漏流量降低钻井液密度或黏度下降钻井液内冲入空气气体“井涌”5立管压力降低（d否则考虑起钻打捞。破碎性地层钻井液流失21表G钻头井下复杂工况及处理技术措施井下复杂情况的序号可能原因处理措施地面表现地层变硬钻头磨损1慢穿过夹层，以延长钻头使用寿命。2研磨性硬地层形成井底后，重新寻找新最佳钻井参数组合钻井液密度增加或性能恶化非最佳钻压、转速6机械钻速降低清洗效果降低钻头泥包、钻具刺漏层状地层软硬夹层78机械钻速不稳定破碎性地层钻头泥包不均质及软硬交错地层、裂缝性地层、破碎性地层等引起蹩跳牙轮蹩卡从而导致蹩跳引起蹩跳钻头蹩跳注：井下复杂事件应根据实际情况进行综合分析判断，采取适宜处理措施解决。22附录H（规范性）钻头的磨损特征及代码表H钻头的磨损特征及代码序号特征代码BC英文全称磨损特征适用钻头种类牙轮钻头，复合钻头PDC钻头，复合钻头PDC钻头，牙轮钻头，复合钻头12BrokenConeBondFailure牙轮破裂BF切削齿联结失效3BTBroken断齿456789BUCCCDCIBalledUpBitCrackedConeConeDraggedConeInterferenceCored钻头泥包牙轮裂纹牙轮卡死牙轮干涉钻头心部磨凹切削齿崩损切削齿和基体冲蚀齿顶磨平热裂纹各种钻头牙轮切削结构磨损特征牙轮钻头，复合钻头牙轮钻头，复合钻头各种全面钻进钻头各种钻头CRCTERFCHCJDChippedErosion101各种钻头1FlatCrestedHeatingCheckingJunkdamageLostcone牙轮钻头，复合钻头各种钻头12131415落物损坏掉牙轮各种钻头LCLN牙轮钻头，复合钻头各种钻头Lostnozzle掉喷嘴PDC钻头，牙轮钻头，复合钻头16Lost掉齿171819202122232425262728293031NONROCPBNodullcharacteristicsNotrerunnablecenterwearPinched无主要或其他磨损特征各种钻头不可再用偏心磨损钻头缩径喷嘴堵塞保径结构磨圆钻头环磨可再用各种钻头牙轮钻头各种钻头PNRGRORRSDSSPluggednozzle/flowpassageRoundedgageRingout各种钻头牙轮钻头金刚石钻头Rerunnable各种钻头ShirttaildamageSelfsharpeningwear掌尖损坏自锐磨损轨迹磨损钻头焊缝冲蚀切削齿磨损断刀翼牙轮钻头，复合钻头钢齿牙轮钻头牙轮钻头TRWOWTDDDYoutbitBrokenblade牙轮钻头，复合钻头各种钻头金刚石钻头，复合钻头牙轮钻头，复合钻头BrokenLeg断牙掌23参考文献[[[[[[[[[[1].钻井手册(第二版).北京:石油工业出版社,20132]IADC/SPE16145ApplicationoftheNEWIADCdullgradingsystemforfixedcutterbits3]IADC/SPE16146Applicationofthe1987IADCrollerbitdullgradingsystem4]IADC/SPE23937TheIADCrollerbitdullclassificationsystem5]IADC/SPE23938TheIADCrollerbitdullgradingsystem6]IADC/SPE23939FirstrevisionoftheIADCfixedcutterdullgradingsystem7]IADC/SPE23940DevelopmentofanewIADCfixedcutterdrillbitclassificationsystem8]DrillBit20159]APISpec7-1Specificationforrotarydrillstemelements,202110]"IADCdrillingmanual"(12thedition)Copyright©2014,InternationalAssociationofDrillingContractors24中华人民共和国能源行业标准地热钻井钻头使用基本规则和磨损评定方法*中国石化出版社出版发行地址：北京市东城区安定门外大街58号邮编：010）57512500010）57512477010）57512575http:-E-mail:press@北京艾普海德印刷有限公司印刷版权专有不得翻印*开本880×12301/16印张1.5字数38千字2023年6月第1版2023年6月第1次印刷*书号：·2064定价：40.00元ꢀ互联网数据中心服务能力评价技术要求TechnicalrequirementsforservicecapabilityevaluationofInternetDataCenterYD/T4127-2023ꢀꢀꢀYD/T4127-2023目次HYPERLINKHYPERLINKHYPERLINK\l"br36"互联网数据中心服务能力分级（HYPERLINK\l"br36"F1-F5HYPERLINK\l"br36"）HYPERLINK\l"br36"...............................7IYD/T4127-2023互联网数据中心服务能力评价技术要求1ꢀ范围标，提出了服务能力评价的划分要求。心）业务的专业化服务能力进行考量。2ꢀ规范性引用文件凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB50174数据中心设计规范YD/T2542互联网数据中心总体技术要求33ꢀ术语和定义下列术语和定义适用于本文件。.1ꢀ互联网数据中心（IDC）internetdatacenter利用相应的机房设施，以外包出租的方式为用户的服务器等互联网或其他网络相关设备提供放置、施，并提供安全保障措施。3.2ꢀIT设备ITequipmentIT系统，并为用户提供信息处理和存储、通讯等服务，同时支撑数据中心的监控管理和运行维护。注：IT设备的具体类型包括：----服务器类：例如机架式、刀片式（含机框）或塔式等不同形式服务器；存储类：包括磁盘阵列、SAN交换机等存储设备，以及磁带库、虚拟带库等备份设备；网络类：包括交换机、路由器，以及防火墙、VPN、负载均衡等各类专用网络设备；IT支撑类：主要包括用于运行维护的KVM、监控管理等附属设备。3.3ꢀ供配电系统powersystem1YD/T4127-2023用于提供满足设备使用的电压和电流，并保证供电的安全性和可靠性，主要包括以下设备类型：---供电设备，包括高、中和低压变压器、UPS、蓄电池和高压直流等；配电设备，包括列头柜、PDU等；后备电源，包括柴油发电机等。3.4ꢀ互联网数据中心服务能力Internetdatacenterservicecapability能力、运营管理能力、网络运营能力和服务品质提供能力等。4ꢀ缩略语下列缩略语适用于本文件。CDNDCIMIT内容分发网络contentdeliverynetwork数据中心基础设施管理DataCenterInfrastructuremanagement信息技术informationtechnologyITassetmanagementITAMKVMPDUSANUPSVPNIT资产管理基于内核的虚拟机电源分配单元存储区域网络不间断电源kernel-basedvirtualmachinepowerdistributionunitstorageareanetworkuninterruptedpowersupplyvirtualprivatenetworks虚拟专用网络5ꢀ互联网数据中心服务能力评价概述互联网数据中心服务能力评价从运营能力、服务品质提供能力等方面提出了对服务商的总体要求，评价体系的整体内容如表1所示；互联网数据中心服务能力的等级为F1-F5，其中F1为最低等级，F5为最高等级。表1.评价体系框表运营能力关键基础设施运营保障能力运营管理能力网络运营能力供配电系统运营保障能力制冷系统运营保障能力消防系统运营保障能力安防系统运营保障能力弱电系统运营保障能力综合布线运营保障能力信息安全管理能力日常运行管理能力其他运维管理能力内部网络互联网络质量服务品质提供能力服务支持服务资质服务产品技术能力流程与规范2YD/T4127-2023主动反馈处理流程组织架构及人员配置人员资质企业资质国际认证国内认证基础服务产品产品定制化能力商务流程完整性服务保障时间事故处理速度主动反馈机制措施落地情况培训及考核对外服务SLA完运维人员稳定度合作方的管理自动化运维工具备程度6ꢀ服务能力技术指标66.1ꢀ关键基础设施运营保障能力.1.1ꢀ供配电系统电气系统运营保障能力评价指标包括：a)日常巡检，包括日常巡检制度及巡检内容要求、巡检记录或巡检报告、辅助智能巡检手段等；b)专项检查，包括：123456))))))供配电系统市电、变压器、不间断电源等设备负载率安全性检查；断路器整定值检查；仪表准确性定期校准、检查；年度设备灰尘清扫；设备运行状态安全性检查，配电柜有无异响、蓄电池有无膨胀变形等内容；定期检查开关、线缆、接头运行温度；c)设备性能测试检查，包括蓄电池年度放电测试、UPS电容性能检查及到期更换、ATS和母联自动切换功能测试、储油罐内燃料定期更新替换；d)设备维保，包括日常维护计划和专业维保合同，如发电机、UPS等；e)数据中心后备电力系统保障能力；f)时长。6.1.2ꢀ制冷系统制冷系统运营保障能力评价指标包括：a)巡检手段等；b)专项检查，包括：123456))))))制冷系统冷机、空调等设备负载率安全性检查；系统设定参数检查，根据运行环境