钦齿牙轮钻头

美国史密斯国际公司研制成功了一种Explorer Expanded铣齿牙轮钻头。它可用高固相泥浆对磨蚀性地层钻井。钻头设计了3个相同的喷嘴，可均分主要用于排出钻屑的水力能。喷嘴的定向流设计精确，可有效地清洗齿面结构和清除钻屑。     

镶齿滑动牙轮钻头牙轮碎裂分析

对在钻井过程中碎裂的牙轮进行了较全面的理化测试及分析工作之后,判明其碎裂的原因主要在于低应力脆性断裂。结合分析对象所采用的热处理工艺,开展了改进工艺的试验研究。改进工艺后的牙轮没有发现碎裂现象,并且延长了使用寿命。改进的热处理工艺,便于在制造厂应用。文章还提出一种强韧化热处理工艺方案,以求进一步提高钻头的使用寿命。     

铣切牙轮钻头齿的新方法

目前,苏联采用高速切削钢制成的双角铣刀在ΓΦ357、ΓΦ1697、E3-50等专用半自动铣齿机上加工牙轮钻头齿,由铣刀外形完成牙轮齿之间的凹部形状。这种铣齿方法的主要缺点是:由于双角铣刀要在一个铣齿行程中切除全部加工余量,因而使用寿命短;刀具材料消     

美国研制成功铣齿牙轮钻头

美国史密斯国际公司研制成功了一种Explorer Expanded铣齿牙轮钻头，它可采用高固相钻井液钻进磨蚀性地层。该钻头设计了3个相同的喷嘴，可均分主要用于排出钻屑的水力能，而且喷嘴的定向流设计精确，可有效清洗齿面结构和清除钻屑。     

金刚石增强复合齿提高了牙轮钻头的性能

本文通过大量的试验数据介绍了DEL金刚石增强复合齿的性能、特点和优越性。DEI楔形齿－改传统保径齿的被动保径状态。通过优化金刚石的成份，增强齿的强度和韧性，修改现有碳化钨齿的几何形状，从而产生了新一代的进攻型金刚石增强保径合金齿。提高了钻头的保持井径的能力，更可靠地保持了钻头的切削结构，延长了钻头的保持机械钻速的时间，使钻头的使用寿命更长，完井时间更短。     

金刚石增强复合齿提高了牙轮钻头的性能

通过大量的试验数据介绍了ＤＥＩ金刚石增强复合齿的性能、特点和优越性。ＤＥＩ楔形齿一改传统保径齿的被动保径状态，通过优化金刚石的成分，增强齿的强度和韧性，修改现有碳化钨齿的几何形状，从而产生了新一代的进攻金刚石增强保径合金齿，提高了钻头的保持井径的能力，更可靠地保持了钻头的切削结构，延长了钻头的保持机械钻速的时间，使钻头的使用寿命更长，完井时间更短。     

史密斯钻头公司的新型钢齿牙轮钻头

史密斯钻头公司推出的新一代Shamal TNG^TM系列镶齿钻头采用了新的设计工艺及先进的材料，并对水力系统进行了改进。该钻头非常适用于钻进碳酸盐岩地层。     

钻头牙轮直铣齿的计算

本文从尖角铣刀割圆出发,拟出了一套钻头牙轮直铣齿的计算公式。它可由齿距、齿尖角及齿厚条件,单值确定牙轮铣齿的齿数、铣刀角及铣刀安装角,改变了以往采用的试凑设计方法。对于一般笔算,本文还给出了一个使用国产“大连DS—5”袖珍计算机解题的键盘操作表。     

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。     

牙轮钻头硬质合金齿承载能力的研究

<正> 由于钻进工作量的不断增加和钻井深度的加深,人们对岩石破碎工具的工作效率和寿命的要求大大提高了。在石油、天然气以及采矿工业中,在钻硬的和极硬的磨砺性岩层时,镶有硬质合金齿的牙轮钻头使用相当普遍。现在,在钻中硬甚至软岩层时,这种钻头也得到了广泛的应用。     

铣齿牙轮钻头牙齿的改进

牙轮齿圈切向滑移量自钻头边缘向钻头旋转中心变化。牙轮边缘齿圈朝着钻头的旋转方向滑移(具有正滑移)。齿圈随着向旋转轴线靠近,滑移减小,并改变方向。因此,牙轮主锥上的齿圈具有负滑移。在这种情况下,牙齿切入地层的阻力和岩石体积破碎所需的能量都比在无滑移和具有正滑移的情况下高得多。为了确定滑移方向对牙齿和岩石相互作用指标的影响,曾对带钝口的楔形齿切入大理石的过程进行了研究。在图中列出了根据实践数据绘制的切入示意图。虚线代表楔形齿与岩石开始作用时的位置;实线代表岩石     

单牙轮钻头齿面结构设计探讨

在地层、钻井参数和钻头新度相同的情况下，钻头机械钻速的快慢主要取决于钻头齿面结构是否合理。欲设计合理的齿面结构必须研究齿面的几何形状、运动状态、受力状态和岩石破碎过程。从研究单牙轮钻头几何学、运动学入手，着重探讨单牙轮钻头齿面结构设计方法。     

镶齿牙轮钻头牙齿失效特征分析

主要论述镶齿牙轮钻头在工作中因受井下复杂载荷的影响产生牙齿脱落、磨损、断裂、破裂和剥落失效的特征和原因,根据各种失效原因从设计、加工和使用等方面提出若干措施,以延长牙齿的使用寿命。     

牙轮钻头齿圈布置设计分析

齿圈布置是牙轮钻头设计的一个重要内容,对牙轮钻头的工作性能和破岩效率有很大影响.本文在牙轮钻头运动学基础上研究了齿圈布置与井底破碎之间的关系,建立了系统地进行齿圈布置设计分析的新方法.根据牙齿在井底的运动分析,对钻头各圈牙齿在井底的滑移进行了定量的分析计算和各圈牙齿在井底径向平面内的运动轨迹所形成的包络线,作出了井底径向破碎图,它改进了传统的井底击碎图,可直观地反映移轴距和牙齿径向滑移对井底径向破碎的影响;建立了井底破碎环带划分和各齿圈单齿破岩量计算的新方法,指出齿圈布置设计,应尽可能均衡钻头各齿圈的单齿破岩量.这对牙轮钻头布齿设计具有重要指导意义.     

牙轮钻头齿圈传动比的试验研究

将钻头牙轮分离成单独齿圈，在一种典型岩石上进行破岩试验，测试其传动比，再用正交试验法研究结构因素对传动比的影响。分析结果表明，齿圈的传动比主要由齿圈位置与齿数决定；无齿齿圈的传动比是齿圈传动比的最大值，该值主要取决于齿圈位置；随齿数减少，齿圈传动比下降；诸因素对传动比的影响程度从大到小依次为：齿圈位置、齿数、齿圈位置与齿数的交互作用、移轴距。     

牙轮钻头齿面堆焊材料的研究

文章介绍了两种牙轮钻头齿面堆焊用的新型材料,其主要成分是硬度高而又抗冲击的球状烧结碳化钨,其粘结金属为含有自熔性元素、具有一定耐磨能力、流动性好的多元合金。实验室和工业试验表明,这两种材料施焊容易、耐磨、焊层无裂纹和脱落,从而提高了牙轮钻头的工作寿命。     

瑞德·海卡洛格公司的新型固定切削齿钻头及牙轮钻头

瑞德·海卡洛格公司(现隶属于GrantPrideco公司)研制成功一种新型固定切削齿钻头,该钻头安装了极为锋利、耐磨、可获得高机械钻速的TReXTM人造金刚石齿,采用了能够减少在硬岩中发生冲击损坏且稳定性很好的SteeringWheel(方向盘式)结构,可以提高钻井速度减少非生产性起下钻时间。该钻头的方向盘式结构最初是为了给钻井马达提供平稳的扭矩响应,钻头的360°全接触保径环能防止外部的齿由于在规径部位吃入井壁太多而导致的钻头回旋减小并能延长切削齿的工作寿命,这种限制横向运动的能力可在直井钻井(特别是在有夹层的硬地层)中大幅度提高钻头的稳定性,从而避免钻头发生回旋和粘-滑损坏。     

单牙轮钻头在齿面工作分析

根据单牙轮钻头的运动规律，首次提出了单牙轮钻头布齿面上存在牙齿与井底的永远接触区、轮换接触区和永不接触区，并从理论上对此三者作了准确的划分。在此基础上分别研究了各区牙齿在井底的工作区域，并讨论了单牙轮钻头的保径问题，提出了一级和二级保径方案。     

齿圈组合对牙轮钻头传动比的影响

用不同结构的两排齿圈组成实验牙轮，采用正交实验法，研究传动比ｉ（牙轮转速比钻头转速）的变化规律。研究表明，传动比与某一齿圈及井底模式相关，一旦初始井底形成，牙轮在一段时间内将以某一齿圈为“主齿圈”，并以较稳定的传动比运动。随着主锥上的内齿圈向副锥上的外齿圈靠近，内齿圈成为“主齿圈”的机率增大。当牙轮外形一定时，传动比值主要取决于齿圈的位置、外圈齿数及移轴距。随着内齿圈向外齿圈靠近，传动比值下降；外     

单牙轮钻头布齿方案的综合评价

在给出单牙轮钻头对井底的切削均匀性和覆盖率定义的基础上，以切削均匀性和覆盖率为衡量单牙轮钻头切削效果的依据，探讨了不同布齿方案的优劣。为此建立了综合评价不同布齿方案的欧氏距离评价原则，并按这一原则对直径为２１６ｍｍ、共设置３０枚楔形齿的单牙轮钻头的四种不同布齿方案作了综合评价。按所作的分析和综合评价结果可得出如下结论：（１）单牙轮钻头对井底的切削均匀性和覆盖率是检验牙齿分布设计是否合理的两个重要指标；（２）可用欧氏距离评价原则对牙齿分布进行优化设计；（３）圈状螺旋布齿方案显著优于两种困状辐射布齿方案，也优于螺旋状布齿方案。