钻头流道上的刷镀实践

在牙轮钻头流道表面剧镀一层较硬的保护层，可以显著地增加钻头流道的抗冲蚀能力，克服喷射钻井中钻头因其流道受泥浆冲蚀而早期失效的缺陷，增加钻头工作的潜力。     

提高牙轮钻头轴承径向密封性能的途径

针对常用密封轴承钻头环形径向密封的现状及失效原因，进一步指出牙轮钻头失效是密封先期失效所致，提出影响钻头密封性能及可靠性的主要因素是密封材料与密封圈两侧介质压力差相关的密封面之间接接触应力，以及密封系统的制造和装配精度，今后研究和有杉流体动压密封是个方向。     

牙轮钻头失效的故障树分析

针对牙轮钻头的实际工作情况,采用故障树分析法,分析了牙轮钻头失效的各种原因及影响因素,建立了牙轮钻头失效的故障树,并利用下行法找出该故障树的最小割集;计算了系统的结构重要度系数,并对计算所得结果进行初步分析。     

流道防冲蚀钻头在新疆油田的应用

流道冲蚀是三牙轮钻头的失效形式之一，会导致钻井周期延误。流道冲蚀的直接因素是高速多相流状态下在钻头流道内发生的磨蚀和气蚀的联合作用。根据对失效钻头的分析以及室内试验结果，开发了一种流道防冲蚀钻头，在新疆油田试用了14只，无一只发生流道刺穿，达到防冲蚀效果。     

确定钻头合理使用时间的一种新方法

在钻井作业中,确定合理的钻头使用时间,关系到整个钻井作业的安全和经济效益。在大多数因钻头失效所引起的钻井事故中,钻头轴承的损坏是其主要原因。本文以钻头牙轮轴承失效为分析基础,利用可靠性分析理论和风险决策理论,提出了一种确定钻头合理使用时间的新方法。     

牙轮钻头焊缝失效分析

针对1#、2#、3#三只钻头的焊缝失效特征的分析，归纳出牙轮钻头焊缝的主要失效形式和其失效原因，以避免今后出现类似的失效情况。     

钻头使用资料的收集和分析

钻头失效对钻井效益影响很大。由于钻头在井下受力状态、运动状态和环境的复杂性、钻头损伤的多重叠加性和严重性,因此,钻头使用资料的收集和分析对了解其井下状态、查清失效的真实原因,采取针对性措施,预防失效重复发生是十分重要的。围绕钻头失效分析,对钻头使用资料的种类、来源和作用进行了阐述,对现场和室内都具有指导作用。     

无损检测技术发展状况及在钻头失效分析中的应用前景

无损检测技术是失效分析和研究不可缺少的重要的实验检测技术，对提高失效分析水平，促进钻头技术发展具有十分重要的意义。主要阐述了无损检测技术在失效分析中的作用，简述了无损检测的一些方法和发展状况，对江钻股份公司失效分析工作应用无损检测技术的前景进行了展望。     

牙轮钻头的早期失效原因及注脂装置设计

调研某型号牙轮钻头的使用情况，早期失效占失效总数的60％，其中轴承失效约为71％，是影响钻头寿命的主要原因。解剖发现该批钻头的轴承润滑不充分，原因是注脂装置存在不足。改进了注脂装置，提高轴承储油腔的压力，实现自动补充润滑脂，使钻头的平均寿命达到80h。     

三牙轮钻头轴承和密封系统失效原因

主要论述了三牙轮钻头在井下工作时，由于受高钻压、高转速和反复的冲击载荷、剪力、扭矩等影响，轴承和密封结构产生磨损、疲劳剥落、锁紧槽改道的各种失效原因。     

牙轮钻头高速圆锥滚子轴承系统的可靠性试验分析

牙轮钻头的机械可靠性寿命与钻头的切削系统和轴承系统的可靠度密切相关，在井底高速，复杂载荷作用下，滚动轴承的接触疲劳破坏是牙轮钻头失效的重要原因，鉴于当失效概率在１０％－６５％之外的试验寿命不服从二参数Ｗｅｉｂｕｌｌ分布的情况下，首次将三参数Ｗｅｉｂｕｌｌ分布引入牙轮钻头轴承系统的可靠性估计中，根据牙轮钻头高速圆锥滚子轴承系统的室内完全寿命模拟实验，采用极大似然估计方法对其寿命分布参数的可靠度进行估     

水平井钻头的探讨

本文对水平钻井过程中影响钻头性能和工作指标的因素进行分析和探讨．指出钻水平井时偏载、高转速、岩屑层是影响钻头性能和工作招标的主要因素，并根据国外水平井钻头的鲒构特点提出改进方向和研制水平井钻头的设想．     

牙轮钻头滚动轴承接触问题理论研究

利用弹性体三维有限长非接触问题的数值计算方法，对牙轮钻头滚动轴承的接触问题进行了理论研究。对某型ＸＭＰ牙轮钻头大端滚子轴承的计算结果表明，直母线滚子与轴颈滚道接触时两端所产生的接触压力奇异分布，其值趋于无穷大，是轴承早期疲劳失效的主要原因。因此，为提高钻头轴承的使用寿命，必须对滚子进行凸度设计。     

挠性抗回旋PDC钻头的有限元分析

回旋是导致PDC钻头早期失效的主要原因，介绍了一种基于挠性钻头的构想设计的抗回旋PDC钻头，阐述了其结构和抗回旋原理。对挠性钻头的公、母接头进行了有限元应力分析，说明了模型建立、网格划分以及约束和载荷施加过程中所采用的方法和关键技术。有限元分析结果表明挠性钻头的强度满足要求。     

度量牙轮钻头滑动轴承粘着磨损失效的新准则

以现场失效的牙轮钻头滑动轴承解剖分析为依据 ,从理论上分析了其磨损失效过程 ,然后分析了影响牙轮钻头滑动轴承失效的主要因素 :摩擦系数、轴承配合接触表面压力的大小和分布以及相对运动速度等。最后对经典的混合摩擦滑动轴承的失效校核条件进行了改进 ,针对低速重载的牙轮钻头滑动轴承的特殊工况 ,提出了一种度量其失效的新判据。该判据的理论依据是牙轮钻头滑动轴承的局部摩擦能量损失不能超过其材料所规定的能量集度。     

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本文从牙轮钻头运动的受力及工作环境分析出发,认为O型橡胶密封圈早期失效不可避免。提出用x型或无间隙端面密封代替O型密封结构,用聚四氟乙烯代替橡胶作为密封材质。     

牙轮钻头滑动轴承材料抗胶合性能的试验研究

严重的粘着磨损，即胶合，是三牙轮钻头滑动轴承最主要的失效形式，是影响钻头工作寿命和机械钻速的制约因素，在工况条件相同的前提下，评价牙轮钻头滑动轴承材料抗胶合性能的参量应该是压强与滑动速度乘积的极限值，滑动摩擦因数和粘着磨损量，现文介绍并研究了几种材料这３个参量的测试方法及结果，该方法用于评定牙轮钻头滑动轴承材料的抗胶合性能是可行的，也可用于评定共它金属或合金的抗胶合性能。     

新型非密封滑动轴承牙轮钻头的试验研究

密封滑动轴承牙轮钻头的密封圈工作条件恶劣,极易损坏;密封圈占据了轴颈的一部分空间,使钻头承载能力减小,这些都降低了钻头的使用寿命。通过滑动轴承失效原因的分析,提出非密封滑动轴承牙轮钻头的轴承表面应采用硬度大、热稳定性好的材料,轴承摩擦副应采用硬-硬配对方式。经过对WC-Co类硬质合金材料力学性能和摩擦学性能分析,用新的轴承结构解决了硬质合金脆性问题,并研制出新型非密封硬质合金滑动轴承牙轮钻头。室内试验表明,硬质合金摩擦副具有良好的抗磨粒磨损能力,可用于牙轮钻头非密封滑动轴承的滑动表面。现场初步试验证明,新型非密封硬质合金滑动轴承牙轮钻头具有良好的应用前景,是发展高速滑动轴承牙轮钻头和小尺寸滑动轴承牙轮钻头的有效途径。     

牙轮钻头井下受力环境分析

综合国内外钻头振动测量技术，论述了牙轮钻头在井下的受力环境，并对轴向动载、横向摆动和扭转振动的危害与钻头的失效进了分析，提出了减少振动和提高钻头抗振能力的方法。     

高速滑动轴承三牙轮钻头的研制与探讨

目前的ＸＨＰ系列钻头只适合于高钻压，低转速的工作参数下作用，而现场为了提高钻井速度，降低成本和提高经济效益，往往要求提高钻头的使用转速，显然，ＸＨＰ系列钻头的轴承寿命与此不相适应。为此，开发了能适应高速转速工作参数下保持较长寿命的高速滑动车承钻头。