PDC钻头在鄂尔多斯盆地北部使用情况浅谈

钻头选型及钻井参数的使用是否合理，直接影响到钻井速度的提高和钻井费用的降低，选择钻头类型的原则是：选择适应地层硬度、抗压强度和岩石可钻性的钻头型号，使钻头的平均钻速和进足达到最高，综合钻井成本最低。对于三牙轮钻头的破岩方式，以冲击、压碎作用为主，剪切作用为辅，而，PDC钻头则以剪切作用为主，这也是钻头厂家将岩石抗压强度列于三牙轮钻头使用的主要原因。     

楔齿和牙轮钻头压入高温岩石的破坏机理——机械钻孔中岩石破坏机理(第四篇)

一、前言到目前为止,我们用剪切破坏理论和塑性滑移理论说明了楔齿压入时岩石的破坏机理。明确了齿形牙轮和圆盘形牙轮钻凿岩石时其破坏机理几乎与楔形压入相同。这次是研究用牙轮钻头钻凿开发地热时的高温岩石的情形。为了探讨钻孔效率随温度的变化情况,通过实验求出了岩石在高温下的特性以及钻头和岩石间的摩擦系数,从理论上探讨了楔齿压入岩石的破坏机理。此外,对高温岩石进行了楔齿压入实验以及牙轮钻头钻凿实验,并将理论解析结果与实验     

SYC-178型石油钻井用液动锤

目前，石油钻井大都采用普通转盘回转钻进，影响钻井效率的主要因素是钻压和转速c在实际钻井中由于受设备所限，不可能采用太大的钻压和转速，因而克取岩石时一般难以达到体积破碎效果，以致钻井效率低，钻井成本高，在中硬以上地层中，该问题尤其突出。若在钻头与钻键之间加一液动锤，钻井时，实现回转与冲击共同碎岩。在冲击载荷作用下，孔底岩石所受应力集中，极易形成大块体积破碎，使碎岩效率和机械钻速大幅度提高，同时，由于受冲击力的作用，可适当减小钻压，减少钻挺数量，减轻大钩负荷，提高钻深能力，节省起下钻时间，并可改善钻…     

牙轮钻机微机控制系统

牙轮钻机钻凿的岩层是随机分布、错综复杂的,因而钻进过程难以定义。针对这种情况本文提出牙轮钻进岩石可钻性指数,可用来连续检测牙轮钻进过程中的岩性变化,并由此而建立牙轮钻进过程的控制模型。这一控制模型可对钻具的轴压和转速进行优化匹配。微机控制系统可使钻机随着被钻岩石变化始终处于良好的钻进状态,它还具有钻进参数超限处理、钻进过程程序控制钻进深度的盘测、岩性记录和指导调平等功能。     

一种确定金刚石最优化钻进规程的新方法

金刚石钻钻头选定后，钻进规程直接决定着金刚石钻进的效率和钻头的寿命，优化的钻进规程一直是钻探工作者不懈追求的目标。利用智能微钻实验台，根据采集的各钻进规程参数（钻压、转速、冲洗量）变化曲线、参数值，以及对应的钻进速度、进尺变化曲线、参数值，求得相应岩石条件下的最优钻进规程。     

硬岩牙轮钻头的滑移和磨损

本文阐述了坚硬岩石牙轮钻头在坚硬花岗岩中钻进时的运动状态及某些运动特性。发现一个牙轮钻头中的三个牙轮回转速度不相同.而不同类型牙轮钻头的牙轮转速也不相同。牙轮合金齿存在滑移。本文指出如何减少牙轮转速的差别及对牙轮钻头合金齿提出具体要求。     

与牙轮钻寿命相关的若干技术及其实现问题的研究

矿用三牙轮钻头(Tri-cone Rock Bits)是一种高效的凿岩工具，这一点早已为国内外钻头使用者所公认。美国三种凿岩方案的对比性试验表明：不论在哪一种岩石中钻进，牙轮钻头的矿崩量都在潜孔钻的10倍以上，而成本却不及潜孔钻的24％；在极硬岩石的钻进中，牙轮钻头的钻速足可与火钻相匹敌。     

气动潜孔锤硬质砂岩钻进技术研究

煤矿井下坚硬岩层快速钻进一直是一个技术难题。文章对如何提高钻机在井下坚硬石英砂岩中的钻进效率及延长钻头的使用寿命进行了研究,给出了潜孔锤施工的技术参数。通过张集煤矿17268轨道顺槽的试验,得出了适用于井下坚硬岩石条件下潜孔锤的风量、风压、钻压、转速等性能参数,以及与之配套的钻头和成孔工艺。     

利用微处理机提高牙轮钻进效率

现在已有几种利用微处理机的控制装置用于监控牙轮钻进特性。用这类装置可监测重要的钻进参数,如转速、扭矩和轴压,并可给出钻进速度和钻头钻深的连续读数。还可记录其他参数,编制工作班报表,并为计划和维修工程师提供资料。钻进速度的变化,可使司机能鉴别出岩层的软硬程度,选择转速与轴压的最佳匹配,以提高钻头寿命和改善钻进性能。不同钻孔深度的瞬时钻进速度资料可提     

大口径组合牙轮钻头在深孔中的应用

大口径深孔使用组合牙轮钻头存在一些问题,对钻头结构加以改进,并采用多点扶正、宝塔式钻具结构、满眼钻进,尽可能采用气举反循环钻进,采用优质低固相泥浆,保证足够的钻压及合理的转速,取得了较好的效果。     

高能射流式液动锤在赵固一矿井下穿层注浆钻孔中的应用

井下定向钻进是实现煤矿瓦斯高效抽采和防治底板突水的重要途径,多采用回转钻进的方法,钻遇硬岩地层时,钻进效率低、钻孔周期长、成本高,严重影响了井下瓦斯抽放钻孔等的工程进度及成孔质量。赵固一矿井下灰岩地层钻进试验结果表明,使用SC86H型高能射流式液动锤实施冲击回转钻进,通过合理控制泵压、转速和钻压,钻进效率较常规PDC钻头回转钻进提高了3倍,节约了钻进成本。     

多工艺钻进技术在垂直充填钻孔中的应用

在本溪思山岭铁矿垂直充填钻孔施工过程中,由于地层岩石致密、岩石可钻性低、研磨性高、破碎困难,如使用常规牙轮普钻钻进工艺不仅机械转速低,钻头寿命短,而且还无法保障充填钻孔的井身轨迹和质量,从而影响充填管下放及安装。文章介绍了思山岭铁矿垂直充填钻孔的钻进技术,采用空气潜孔锤钻进、常规牙轮正循环回转钻进和牙轮复合钻进配合HLMWD无线随钻测斜仪进行作业,牙轮扩孔方式完钻。通过优化钻具组合、调整钻进参数,井身轨迹得到了良好的控制,最大井斜、井底水平位移、最大全角变化率、井底闭合方位均符合井身质量要求,在确保井身轨迹相对平滑的前提下精准入巷中靶。     

岩石压入硬度试验的简易方法

一、迴转钻进时岩石硬度概念迴转钻进时确定岩石可钻性的最主要因素一般认为是岩石的硬度和研磨性。其理论与实践依据是：第一、现用迴转钻进碎岩工具以硬质合金、金刚石作为钻头齿刃，钻进过程依赖压入—剪切、压裂—压碎的作用；细粒孕镶金刚石钻头以磨削破碎岩石。如果把磨粒放大，也和前者的破碎岩石作用相仿。十分明显，一般较坚硬的岩石总是比较软的岩石难以钻进，也就是钻进速度较低。     

元坝地区珍珠冲地层新型三牙轮钻头的研制与应用

砂砾岩地层是钻井工程中的难钻地层,如何提高砂砾岩地层的钻进效率和钻头寿命一直是工程实践中的重要问题。针对在元坝地区珍珠冲石英砂砾岩地层钻进过程中,使用普通型牙轮钻头外排齿易早期断齿、综合使用指标低的问题,开展了地层岩性、钻头使用与失效分析。针对性地开展了钻头的切削结构、齿材优化以及加强保径等方面的研究,优化设计、研制出HJT547GKL型新型三牙轮钻头。现场试用结果表明,这种新型牙轮钻头在元坝地区珍珠冲组石英砂砾岩地层钻进中有较高的行程进尺。该钻头是一种结构简单、扶正保径好、可靠实用,适用于较硬、有硬夹地层的新型实用三牙轮钻头。     

绳索取心冲击回转钻进效果及其工艺探讨

突破坚硬致密“打滑”的石英细砂岩是福建省煤田绳索取心金刚石钻进的技术难题。本文介绍了S75C钻具在两个煤田进行绳索取心冲击回转钻进取得的显著效果。笔者利用计算机对钻压、转速在不同岩性地层中与钻速的关系，进行了多元回归和双元素力差分析，探讨了钻压、转速对钻进速度的影响，就泵量、泵压对钻进效率的影响进行了分析，提出了合理的钻进参数选择范围；对钻头造型提出了基本意见，本文还介绍了S75C绳冲钻具改进成与S75内管总成通用，实现不提钻进行绳冲与绳取回转钻进灵活互换的方法，钻具改进后具有更广泛的适用性。     

基于有限元的钻进参数相互影响机理研究

在实际的岩土钻进过程中会经常遇到软弱岩土层、破碎带及断层、岩溶、高地应力等不良地质,因此给 钻进工程带来一系列问题和灾害。 众多文献资料和试验数据证明,此类问题与钻进的运行参数以及岩土的力学参数 有着密不可分的关系。 由此,本项目以 PDC 复合片钻头为研究对象并进行仿真模拟分析,设置不同的岩体参数以及 不同的钻进参数,将在不同条件下所得的作业数据进行分析研究,揭示钻头在不同岩石中钻进参数表现的区别和在 不同岩体在相同钻进条件下轴压和扭矩的区别和联系。 分析发现岩石性质越好的其 Mises 等效应力就越高;在一定 范围内钻头轴压和扭矩均与钻速呈现出正相关的关系,钻压的提高增加了钻齿的切入深度与岩石切削作用,扭矩继 而随之增加;在相同钻速条件下转速的提高并没有对轴压产生较明显的影响,扭矩则呈现正相关变化。 最后通过 Python 语言建立人工神经网络,经过机器学习对数值模拟数据和实际钻孔数据进行训练,验证利用钻进参数和机器学习 的方法来实现对岩石种类的判识具有可实现性,最终结果表明对模拟数据训练预测的准确率达到 90%左右,实际数 据的准确率最高达到 78%。     

PZ系列组合牙轮钻头及其嵌岩技术的研究

介绍了ＰＺ系列组合牙轮钻头的技术参数、结构特点及使用性能,通过对单牙轮的受力分析,提出了ＰＺ系列组合牙轮钻头最低钻压理论值和最高转速值,从而为钻头合理使用提供了理论依据。     

深天井钻机钻进导孔的工作参数研究

为了确保天井钻机在钻进导向孔时牙轮钻头处在岩石的有效体积破碎状态中工作,基于MATLAB软件,对大量深天井钻机钻进不同直径导向孔时的现场工作数据进行了分析和数据拟合,得出了天井钻机在最佳工作状态时的工作轴压、工作扭矩、钻进速度与牙轮钻头所在的掘进深度及普氏岩石硬度系数的数学模型,为设计先进的智能型大型深天井钻机全自动化导向孔钻进系统提供了理论依据。     

磨钝钻头的研究

本文述叙了研究磨钝钻头的意义,最佳穿孔参数(钻压、转速、排渣风量和除尘水)的确定及其对钻头寿命的影响J分析了钻头损坏的基本形式可能产生的原因及其改善办法,对钻机司机在穿孔作业过程中及时地分析研究钻头的磨损工况,从而对改进操作、合理地调节钻进参数,改善牙轮钻头的使用,延长钻头寿命及钻机的使用服务年限,提高穿孔经济效益有参考价值。     

国外露天矿用牙轮钻机发展趋势

<正>牙轮钻机是近年来在旋转钻机基础上发展起来的一种近代新型穿孔设备。这种设备通过推压机构给钻头施加很高的轴压力,使钻头上的轮齿压入岩石中,并在钻具回转扭矩及牙轮滚动的作用下,用轴压静载荷以及滑动剪切力的联合作用,使岩石破碎。岩石碎屑用压气排除。这种钻机穿孔效率目前最高,在相同的穿孔条件下,牙轮钻机的穿孔效率比钢绳冲击式钻机高5—10倍。比潜孔式钻机高1～2倍。成本为钢绳冲击式钻机的75％,为潜孔钻机的70％。