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。     

密封轴承牙轮钻头的压力平衡系统

压力平衡系统是设计密封轴承牙轮钻头时不可忽视的问题。其作用是平衡钻头轴承腔内外的压力差,保证轴承在良好的密封和润滑条件下工作。这对提高密封轴承钻头的工作时间起着重要的作用。本文所介绍的是1973年公布的美国专利(专利号3,719,241、3,721,306、3,735,825)中提出的对原有密封钻头中的压力平衡系统进行改进的几种方案,供牙轮钻头设计人员参改。     

牙轮钻头径向轴承表面强化技术

牙轮钻头径向轴承表面强化技术陈家庆，蔡镜仑（石油大学·北京油田新材料研究工程中心）在牙轮钻头钻进过程中，总载荷的７５％由其径向轴承承担，因而长期以来人们一直非常注重提高钻头径向轴承的工作性能，通常从两个方面着手［１］。第一是提供良好的密封润滑条件，在...     

日本8(5"/8)储油密封喷射式三牙轮钻头现场试验小结

试验井号:阳4井试验井队:三二三零三队试验日期:73年5月28日～5月30日参加试验单位:三二三零三钻井队、长指攻关队、钻头车间一九七三年四月,上海第一石油机械厂送来我油田一只日本8(5/8)＂储油密封喷射式三牙轮钻头。为了解这种钻头的技术水平及为我国密封轴承、喷射式三牙轮钻头研究积累经验,在长庆油田阳4井进行了现场试验。在指挥部直接领导下,由钻井一处三二三零三队于一九七三年五月二十八日到五月     

牙轮钻头润滑系统的动态变化

本文介绍了为延长牙轮钻头轴承的使用寿命,提供一个从储油器装置到轴承,然后又回到储油器装置的循环润滑系统。图1是与本发明结构相一致的三牙轮密封轴承牙轮钻头图。图2是图1所示钻头的一个牙爪的润滑循环系统剖面图。图3是本发明的润滑循环系统的示意图。详细参阅附图1,图1中序号10是通常称为三牙轮密封轴承钻头。如图所示,钻头10包括钻头体11和上部螺纹12。螺纹12使钻头体10接到旋转钻杆的下端(未表示),钻     

硬质合金镶齿钻头的几何尺寸

最近几年在石油钻头的改进方面有了很大进展,这些进展主要集中在密封轴承硬质合金镶齿钻头上.自从二十世纪初生产了第一批牙轮钻头以来,各制造厂曾不断地发展了一些新设计并提高了牙轮钻头的操作性能。这些制造厂曾为各种井径和地层提供了大量的钢齿钻头.这些钻头基本属于软、中硬和硬地层三种类型。在满足这三类钻头的要求时,钻头的设计必须尽量利用轴承、齿和牙轮所占有的空间,使他们的尺寸互相适应。     

牙轮钻头的发展历史与展望

综观牙轮钻头在各个时期的发展情况可知,牙轮钻头齿和轴承的不断改进,使钻头的使用寿命、单只进尺和钻速不断提高。实践表明,硬质合金镶齿、密封润滑、滑动轴承和高速喷射组合的“四合一”钻头,在目前的牙轮钻头中占主导地位。作者指出:今后牙轮钻头研究工作的重点是提高钻头的钻速。为此,应优化牙轮齿形和布齿方案,挖掘水力系统的潜力,改进轴承结构和提高钻头零件的机械设计技术。     

牙轮钻头滑动轴承的特殊性及主要研究方向

牙轮钻头滑动轴承与一般机械滑动轴承相比 ,在滑动轴承结构、承受的载荷、轴承的工作环境和滑动副之间的相对转速等方面都具有特殊性。牙轮钻头滑动轴承的失效解剖分析表明 ,最终导致轴承失效的主要形式一种是轴承密封系统损坏而导致磨料磨损失效 ;另一种是密封润滑系统工作正常时最终导致粘着磨损失效 ,而影响粘着磨损的主要因素有轴承的摩擦系数、表面压力大小及分布和相对滑动速度。今后牙轮钻头滑动轴承主要研究方向是滑动轴承密封系统(密封圈和传压补油装置 )的研究 ;轴承摩擦系数的研究 ;轴承表面压力大小及分布的研究。     

我国牙轮钻头的技术水平与展望

<正> 从1909年美国人Howard Hughes发明两牙轮钻头算起,牙轮钻头在全世界已经使用80年了。不计早期情况,近40年来钻头的发展历史可以概括为:50年代——喷射式球齿钻头;60年代——密封轴承钻头;70年代——密封滑动轴承钻头;80年代——PDC钻头。     

牙轮钻头浮动卡销锁紧结构的研制

针对目前应用的牙轮锁紧结构存在的问题，研制了牙轮钻头浮动卡销锁紧结构，该结构能有效地减少轴承径向磨损、控制牙轮的轴向窜动量、保护轴承密封，减少锁紧结构上的载荷并能适应一定的高转速，使钻头使用寿命得以大幅度提高。     

改变流态可提高牙轮钻头的工作性能

分析了牙轮钻头水力学对改进钻头机械钻速的关系，提出了喷嘴和轴承区的牙堂轮廓的改进设计，消除了当前牙轮钻头上经常出现的“滞流”和岩屑在轴承密封区处的粘结现象，既提高了钻头的机械钻速，又延长了钻头的使用寿命，降低了每英尺的钻井成本。     

储油密封轴承三牙轮钻头

普通三牙轮钻头的薄弱环节是轴承。在钻井过程中,绝大部份钻头都是由于轴承先期损坏而不能继续工作的。目前使用较普遍的国产7(1/2)”和9(3/4)”三牙轮钻头,平均寿命分别约为12小时和16小时。钻头轴承的寿命比一般机器上的轴承寿命短的多。其主要原因之一是由于钻头轴承的工作条件极为恶劣。普通三牙轮钻头的轴承是不密封的。此种钻头下至井底工作仅数十分钟,由于存在牙轮轴向振动所产生的抽汲作用,轴承内的润滑脂就全部为泥浆(洗井液)所取     

8Z密封滑动轴承钻头的试制与试验

(一)密封滑动钻头设计原理四川地区地层老、岩性坚硬、研磨性大,钻头使用指标较低,目前钻头平均进尺为20米左右。从钻头损坏情况来看,不论牙轮钻头或球齿钻头,钻头寿命低的关键在于轴承的先期损坏。如川中地区8Z钻头常常仅用5～6小时,牙齿尚完好,但轴承已严重损坏,不能继续使用。川南地区球齿钻头寿命也在20小时以内。目前国内外普遍认为:用密封滑动轴承代替目前成批生产钻头的滚柱轴承是提高钻头寿命的主要途径,滚柱轴承作为主轴承一般要承受全部钻压的60～70％,而如此巨大的载荷又仅由每只牙爪下部受力面上的4～5颗滚柱承担,因此形成了极高的“接触应力”和     

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本文以三牙轮钻头的台架试验和油气田现场试验的效果为依据,探讨三牙轮钻头的改进方向。沙及学术上长期争议的国外钻头与国内钻头在轨迹设计上的差异,剖析轴偏移和角偏移的异同处。对轴承密封,牙轮锁紧,喷嘴安装等也有新的意向。     

国产9(3/4)″3AZ—M型和9(3/4)″3AR—M型储油密封轴承三牙轮钻头试用情况

牙轮钻头是钻井的重要工具。建国二十五年来,我国生产的牙轮钻头品种日益增多,质量不断提高,最近并已开始生产新型的储油密封轴承牙轮钻头,为不断提高钻井速度,降低钻井成本,加速我国油、气田的勘探开发创造了有利条件。 今年上半年,我们先后收到上海第一石油机械厂生产的9(3/4)″3AZ—M型和9(3/4)″3 AR     

对提高密封滚动轴承钻头寿命的认识

近几年来,我们和上海第一石油机械厂、兰州石油化工机器厂、上海材料研究所及有关各油田一起,共同研制了储油密封滚动轴承三牙轮钻头,初步取得了一些效果,其中10号钻头已成批推广生产,8号钻头的试制品的进步和寿命也比普通不密封的钻头提高了一倍以上。为了进一步开展储油密封滚动轴承钻头的生产和研究工作,现将提高钻头轴承寿命的有关问题作简要介绍如下,以供参考。     

牙轮钻头轴承密封

各种不同用途的轴承密封必须适应不同工况的要求,如密封圈内外的压差,物理和化学污物的浸入,工作温度的高低等。用于牙轮钻头的轴承密封,特别是深井钻井用的钻头,应在更好的状态下工作。     

RBI公司推出新型大直径“角斗士”钢齿牙轮钻头

为了满足日益增长的深井和复杂井眼钻井需求 ,ＲＢＩ公司 (ＲＢＩＧｅａｒｈａｒｔ)推出了一种适用于连续油、气勘探的优质钻头。该公司称这种钻头为“角斗士”钻头 ,它是一种用于一次性钻进大直径地表层井段的理想工具。该钻头的直径为 36ｉｎ ,是世界上首只带有密封滚动马达轴承 ,且制造公差仅为万分之一英寸的大直径牙轮钻头 ,其制造性能和精度超过了目前的工业标准。该钻头还是世界上第一只带有可更换喷嘴的 36ｉｎ的大直径三牙轮钻头 ,其喷嘴为全加长型 ,可最大程度地提高井底水马力 ,对于在海上钻井中经常遇到的软、粘性和水合性地层…     

新型喷射式三牙轮钻头

广泛采用带密封储油轴承的新型喷射式三牙轮钻头,可显著提高油气井的钻井技术经济指标。     

能量平衡牙轮钻头的钻井特性

一种新一代的能量平衡牙轮钻头业已研制推出 ,这种新型能量平衡牙轮钻头的设计与制造采用了 3种专利技术 ,即钻头齿面结构动态平衡技术、钻齿方位优化技术和抗弧形轨迹技术。现场试验结果表明 ,新型能量平衡牙轮钻头可提高钻井作业的机械钻速与钻井进尺 ,提高钻头齿面结构的耐久性和密封 /轴承组件的可靠性