鉆頭的認(rèn)識(shí)與使用

1、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí)與使用,鉆井公司李衛(wèi)嶺,一、鉆頭的分類,二、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),三、鉆頭的使用和優(yōu)選,三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí)與使用,四、鉆頭失效分析,一、鉆頭的分類,目前石油鉆井中使用的鉆頭分為刮刀鉆頭、牙輪鉆頭、金剛石鉆頭三大類型。 河南油田所使用的鉆進(jìn)鉆頭主要是牙輪鉆頭和少量的金剛石復(fù)合片－－－PDC鉆頭。刮刀鉆頭已淘汰不用。,,一、鉆頭的分類,,刮刀鉆頭,刮刀鉆頭有雙翼刮刀、三翼刮刀、四翼刮刀之分，最常見的為三翼刮刀鉆頭。,

2、一、鉆頭的分類,,牙輪鉆頭,牙輪鉆頭按牙輪數(shù)目分有單牙輪鉆頭、雙牙輪鉆頭、三牙輪鉆頭、多牙輪鉆頭。最常見的為三牙輪鉆頭。,一、鉆頭的分類,,金剛石鉆頭,金剛石鉆頭按金剛石來源分為天然金剛石鉆頭、人造金剛石鉆頭兩大類。,一、鉆頭的分類,二、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),三、牙輪鉆頭使用和優(yōu)選,三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí)與使用,四、鉆頭失效分析,二、 三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),鉆頭認(rèn)識(shí),,,,,鉆頭結(jié)構(gòu),工作原理,二、 三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),牙輪鉆頭主要有巴掌、軸承、牙輪、

3、水眼、儲(chǔ)油系統(tǒng)等部分組成。,,,三牙輪鉆頭結(jié)構(gòu),二、 三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),二、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),1、軸承結(jié)構(gòu)： 鉆頭軸承有三種：滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承、卡簧滑動(dòng)軸承?？ɑ苫瑒?dòng)軸承是主要為國(guó)外廠家產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)牙輪鉆頭的軸承絕大多數(shù)只有滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承二種。,,㈠牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu),二、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),,㈠牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu),1、軸承結(jié)構(gòu),二、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),,㈠牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu),1、軸承結(jié)構(gòu),問題： GA114、HJT517G鉆頭的軸承屬于

4、哪種？,三牙輪鉆頭結(jié)構(gòu),二、 三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),二、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),,㈠牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu),2、切削結(jié)構(gòu)-----牙輪與牙齒,牙輪是一個(gè)錐體，分為單錐和復(fù)錐兩種。單錐由主錐和背組成，單錐牙輪在井底的運(yùn)動(dòng)為純滾動(dòng)，適應(yīng)于硬地層鉆井；復(fù)錐由主錐、副錐和背錐三部分組成，這種牙輪在井底工作除了滾動(dòng)外，還產(chǎn)生滑動(dòng)，適應(yīng)于較軟地層鉆井。,二、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),,㈠牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu),2、切削結(jié)構(gòu)-----牙輪與牙齒,a—單錐 b、c—復(fù)錐 1—主錐 2

5、—副錐 3—背錐,二、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),,㈠牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu),2、切削結(jié)構(gòu)-----牙輪與牙齒,牙輪上的牙齒分鑲齒與銑齒兩種，鑲齒是在牙輪外錐面的齒圈上鉆孔，鑲上大小、形狀不同的硬質(zhì)合金齒；銑齒則直接從牙輪錐體上銑出。三牙輪鉆頭的各排齒互相齒合，有效而不重復(fù)地全面破碎井底地層巖石，并防止齒槽泥包。,二、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),,㈠牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu),2、切削結(jié)構(gòu)-----牙輪與牙齒,硬質(zhì)合金齒有10多種，如球形、錐形、鍥形、勺形、錐勺形、偏頂勺形、

6、平頭形、圓錐鍥形等，不同地層、不同巖性其破巖機(jī)理不同，鉆頭牙齒形狀也不同。一種型號(hào)鉆頭上往往不全是一種齒形。,二、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),,㈠牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu),2、切削結(jié)構(gòu)-----牙輪與牙齒,鋼齒形狀多為鍥形，為了加強(qiáng)鉆頭保徑，外排齒往往設(shè)計(jì)成“T”、“L”、“Ⅱ”；為了克服鉆頭在破碎地層時(shí)易磨損的缺點(diǎn)，需要在牙齒工作面及背錐面上敷焊耐磨材料。,二、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),,㈠牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu),2、切削結(jié)構(gòu)-----牙輪與牙齒,牙齒的形狀、大小、數(shù)量

7、、長(zhǎng)短取決于地層的硬度，地層越軟，則牙齒越大、越尖、越少；反之，地層越硬，牙齒越小、越短、數(shù)量越多。,三牙輪鉆頭結(jié)構(gòu),三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),二、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),,㈠牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu),3、儲(chǔ)油壓力補(bǔ)償系統(tǒng),該裝置由軸承密封圈、儲(chǔ)油囊、保護(hù)杯、壓蓋、絲堵、當(dāng)圈等零件組成。其作用是平衡牙輪鉆頭工作時(shí)軸承腔內(nèi)外的壓力差，使軸承密封圈在較小壓差下長(zhǎng)時(shí)間正常工作，防止鉆井液進(jìn)入軸承腔內(nèi)和避免潤(rùn)滑脂的漏失，并儲(chǔ)存足夠的潤(rùn)滑脂向軸承腔內(nèi)不斷補(bǔ)充，使鉆頭在密

8、封狀態(tài)和潤(rùn)滑條件下良好工作。,二、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),,㈠牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu),3、儲(chǔ)油壓力補(bǔ)償系統(tǒng),,三牙輪鉆頭結(jié)構(gòu),三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),二、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),,㈠牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu),3、鉆頭噴嘴,為了解決巖屑及時(shí)沖離井底的問題，達(dá)到保持井底干凈、甚至用高速射流直接破碎巖石的目的，人們?cè)O(shè)計(jì)了并安裝了噴嘴。 鉆頭噴嘴由硬質(zhì)合金加工而成，常用噴嘴主要有三種型號(hào)，標(biāo)準(zhǔn)型、保護(hù)蓋型、和微長(zhǎng)噴嘴，其它還脈沖噴嘴、斜噴嘴、加長(zhǎng)噴嘴等。,二、三牙輪鉆

9、頭的認(rèn)識(shí),,㈠牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu),3、鉆頭噴嘴,,,S——標(biāo)準(zhǔn)型 P——保護(hù)蓋型 M——微長(zhǎng)噴嘴,二、 三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),鉆頭認(rèn)識(shí),,,,,鉆頭結(jié)構(gòu),工作原理,二、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),,㈡工作原理,1、牙齒的公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn) 牙輪鉆頭工作時(shí)，固定在牙輪上的牙齒隨鉆頭軸線作順時(shí)針方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)---公轉(zhuǎn)。公轉(zhuǎn)速度就是轉(zhuǎn)盤或井下動(dòng)力鉆具的旋轉(zhuǎn)速度。 鉆頭工作時(shí)，牙齒繞牙輪軸線

10、作逆時(shí)針方向的旋轉(zhuǎn)------自轉(zhuǎn)。自轉(zhuǎn)速度與公轉(zhuǎn)速度以及牙齒對(duì)井底的作用有關(guān)。,,,二、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),,㈡工作原理,2、鉆頭的沖擊破巖 牙輪滾動(dòng)，牙齒單齒、雙齒交錯(cuò)接觸井底，產(chǎn)生鉆頭的縱向振動(dòng)。鉆頭在井底縱向振動(dòng)通過鉆頭牙齒轉(zhuǎn)化為對(duì)地層的沖擊作用，沖擊作用與靜壓入力一起形成了鉆頭對(duì)地層巖石的沖擊、壓碎作用。這是牙輪鉆頭破巖的主要方式。,,,二、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),,㈡工作原理,2、鉆頭的沖擊破巖優(yōu)點(diǎn)：有利于破碎巖石，

11、提高鉆井速度。缺點(diǎn)：鉆頭軸承早期損壞； 硬質(zhì)合金齒崩碎； 鉆柱疲勞損壞。,,,二、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),,㈡工作原理,3、剪切作用 剪切作用是由牙輪在井底滾動(dòng)的同時(shí)還產(chǎn)生牙齒對(duì)井底的滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。 產(chǎn)生滑動(dòng)的原因是由牙輪鉆頭的超頂、復(fù)錐和移軸三種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)引起的。,,,二、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),,㈡工作原理,3、剪切作用 牙齒的滑動(dòng)雖然可以剪切井底巖石以提高破碎效率，但也相應(yīng)地使牙

12、齒磨損加劇。極軟---中硬地層：移軸、超頂和復(fù)錐結(jié)構(gòu)中硬---硬地層：超頂和復(fù)錐結(jié)構(gòu)極硬---研磨性很強(qiáng)的地層：?jiǎn)五F、不超頂、也不移軸,,,一、鉆頭的分類,二、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),三、鉆頭的使用和優(yōu)選,三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí)與使用,四、鉆頭失效分析,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,,牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,鉆頭選型原則,,,鉆頭的分類及型號(hào)編碼,現(xiàn)場(chǎng)使用要求,,鉆頭尺寸與扣型,,鉆頭尺寸與噴嘴型號(hào),,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,,㈠鉆頭

13、的分類及型號(hào)編碼,1、分類：銑齒鉆頭、鑲齒鉆頭兩大類,2、型號(hào)編碼,實(shí)例：8-1/2″HJT517G,,鉆頭直徑代號(hào),鉆頭系列代號(hào),鉆頭分類號(hào),鉆頭附加結(jié)構(gòu)特征代號(hào),,,,,,,,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,㈠鉆頭分類與型號(hào)編碼,系列代號(hào)編碼表,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,㈠鉆頭分類與型號(hào)編碼,系列代號(hào)編碼表——續(xù)表,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,㈠鉆頭分類與型號(hào)編碼,－－表示IADC編碼，采用SPE/IADC23937的規(guī)定，由三

14、位數(shù)字組成。 首位數(shù)為切削結(jié)構(gòu)類別及地層系列號(hào)； 第二位為地層分級(jí)號(hào)； 末位數(shù)為鉆頭結(jié)構(gòu)特征代號(hào)。,鉆頭分類號(hào),實(shí)例中：8-1/2″HJT517G,,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,㈠鉆頭分類與型號(hào)編碼,首位數(shù)————為切削結(jié)構(gòu)類別及地層系列號(hào)，由數(shù)字1～8表示八個(gè)系列,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,㈠鉆頭分類與型號(hào)編碼,第二位為地層分級(jí)號(hào) ——用數(shù)字1～4分別表示在第一位數(shù)字表示的鉆頭所適用

15、的地層中再依次從軟到硬分為四個(gè)級(jí)別。,鉆頭分類號(hào),,由 軟 到 硬,例如：第一位數(shù)字為6，對(duì)應(yīng)地層為中硬地層。,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,㈠鉆頭分類與型號(hào)編碼,末位數(shù)為鉆頭結(jié)構(gòu)特征代號(hào) ——用數(shù)字1～9表示。其中1～7表示軸承及保徑特征，8、9留代未來的新結(jié)構(gòu)特征鉆頭用。1——表示非密封滾動(dòng)軸承 2——空氣冷卻滾動(dòng)軸承3——滾動(dòng)軸承，保徑 4——密封滾動(dòng)軸承5——密封滾動(dòng)軸承

16、，保徑 6——密封滑動(dòng)軸承7——密封滑動(dòng)軸承，保徑,鉆頭分類號(hào),三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,㈠鉆頭分類與型號(hào)編碼,鉆頭附加結(jié)構(gòu)特征代號(hào),實(shí)例中：8-1/2″HJT517G,,不同廠家附加結(jié)構(gòu)特征代號(hào)含義不同。,以江漢鉆頭為例,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,,牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,鉆頭選型原則,,,鉆頭的分類及型號(hào)編碼,現(xiàn)場(chǎng)使用要求,,鉆頭尺寸與扣型,,鉆頭尺寸與噴嘴型號(hào),,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,㈡鉆頭尺寸與扣型

17、 不同鉆頭尺寸，鉆頭扣型也盡相同，所需的上扣扭矩也不同。,鉆井工程手冊(cè),三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,,牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,鉆頭選型原則,,,鉆頭的分類及型號(hào)編碼,現(xiàn)場(chǎng)使用要求,,鉆頭尺寸與扣型,,鉆頭尺寸與噴嘴型號(hào),,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,㈢鉆頭尺寸與噴嘴,1、不同鉆頭尺寸，所選用噴嘴型號(hào)也盡相同。,噴嘴型號(hào)如何表示？不同的廠家表示方法也不盡相同。以江漢廠噴嘴為例 S4-16,,,噴嘴類型代號(hào)S-標(biāo)準(zhǔn)型P-保

18、護(hù)蓋型M-長(zhǎng)噴嘴型,,噴嘴尺寸代號(hào),,,噴嘴出口直徑單位：mm,,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,㈢鉆頭尺寸與噴嘴,噴嘴尺寸代號(hào)——用數(shù)字1～5來表示,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,㈢鉆頭尺寸與噴嘴,噴嘴的安裝,1、先用卡簧鉗去掉卡簧，再撥出鉆頭上的塑料保護(hù)套；2、檢查卡簧槽是有油漆或其它異物堵塞，若有異物，用細(xì)鋼絲清除干凈；3、在噴嘴上涂少量黃油，將噴嘴放入鉆頭水眼內(nèi)； 4、使用木塊墊在水眼上，用小榔頭輕輕敲擊，水眼到位。5

19、、安裝卡簧，檢查卡簧是否完全到位。,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,㈢鉆頭尺寸與噴嘴,安裝噴嘴注意事項(xiàng),1、鉆頭噴嘴安裝需用專用工具卡簧鉗，安裝時(shí)必須注意卡簧的正反面，并安放到位，防止使用中途噴嘴落入井內(nèi)。2、噴嘴材料為硬質(zhì)合金，易碎易斷，安裝噴嘴時(shí)禁止使用金屬物直接敲擊噴嘴。3、安裝鉆頭緊扣時(shí)注意防止碰斷噴嘴，鉆頭緊扣后上提鉆頭，再次確認(rèn)噴嘴是否完整。,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,㈢鉆頭尺寸與噴嘴,噴嘴選用原則,三等徑不如三組合,

20、三組合不如雙組合,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,,牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,鉆頭選型原則,,,鉆頭的分類及型號(hào)編碼,現(xiàn)場(chǎng)使用要求,,鉆頭尺寸與扣型,,鉆頭尺寸與噴嘴型號(hào),,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,㈣鉆頭選型原則,(1)地層的軟硬程度和研磨性。軟地層選擇牙齒長(zhǎng)的鉆頭，硬地層選擇齒短、齒密的鉆頭。(2)鉆進(jìn)井段的深淺。井淺時(shí)，選用機(jī)械鉆速高的鉆頭；井深時(shí)，選用總進(jìn)尺多的鉆頭。(3)易斜地層。不移軸量小的鉆頭，有利于防斜。(4)軟

21、硬交錯(cuò)地層。 選用適合硬地層使用的鉆頭，就高不就低。,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,㈣鉆頭選型原則,河南油田單井鉆頭使用優(yōu)選方案 ——1、由銑齒到鑲齒，牙齒由長(zhǎng)到短。,,,,——2、定向應(yīng)選擇適合高速的鉆頭。如：HJ系列鉆頭、MD系列鉆頭。,——3、若上只鉆頭外徑磨損嚴(yán)重，則考慮選擇保徑鉆頭。如：掌背強(qiáng)化鉆頭、掌背扶正塊鉆頭。,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,㈣鉆頭選型原則,——4、塑形地層選擇寬牙齒鉆頭，硬脆性地層則選擇牙齒

22、尖的鉆頭。如：HJT537GK---寬齒；HJT547GY——圓錐形齒——5、根據(jù)實(shí)際情況靈活運(yùn)用。依據(jù)地層情況、上只鉆頭使用情況、井斜大小、下步施工井段的長(zhǎng)短及臨井鉆頭使用資料等方面綜合判斷。,河南油田單井鉆頭使用優(yōu)選方案,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,㈣優(yōu)選應(yīng)用案例,案例1:選型不合適，嚴(yán)重影響機(jī)械鉆速。 由40407鉆井隊(duì)施工的雙H6-708井，最后兩只鉆頭比較情況如下：,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,㈣優(yōu)選應(yīng)

23、用案例,案例2:打破常規(guī)，節(jié)約成本。常規(guī)思維：第一只鉆頭為銑齒鉆頭，第二只鑲齒鉆頭。鉆頭成本為1.6～3.6萬元。施工的雙7-平1井定向點(diǎn)為1300m，直井段鉆頭使用情況如下：,成本僅為1.3萬元,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,,牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,鉆頭選型原則,,,鉆頭的分類及型號(hào)編碼,現(xiàn)場(chǎng)使用要求,,鉆頭尺寸與扣型,,鉆頭尺寸與噴嘴型號(hào),,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,㈣現(xiàn)場(chǎng)使用要求,1、鉆頭入井前要嚴(yán)格檢查外觀，測(cè)量鉆頭

24、外徑；2、 嚴(yán)格按扭矩上扣，防止鉆頭落井，或損壞絲扣；3、 下鉆控制速度，遇阻不得硬沖硬壓；4、 鉆頭接觸井底前，提前開泵開轉(zhuǎn)盤；5、 下鉆到底，輕壓慢轉(zhuǎn)跑合牙輪30分鐘，然后逐步加壓至設(shè)計(jì)鉆壓，總時(shí)間控制在2小時(shí)左右；6、合理選擇鉆頭，減少鉆頭二次入井，避免三次入井；,三、牙輪鉆頭的使用與優(yōu)選,,,㈣現(xiàn)場(chǎng)使用要求,7、送鉆均勻，防止頓鉆、溜鉆。8、防止井下落物，井底不干凈時(shí)，禁止鉆頭入井。9、鉆時(shí)升高、扭矩變大，都應(yīng)及時(shí)

25、分析判斷，防止掉牙輪。10、跳壓嚴(yán)重地層，應(yīng)考慮使用減震器11、舊鉆頭起出后，必須測(cè)量外徑并分析鉆頭，為下只鉆頭選型和關(guān)鍵技術(shù)措施提供依據(jù)。,一、鉆頭的分類,二、三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí),三、鉆頭的使用和優(yōu)選,三牙輪鉆頭的認(rèn)識(shí)與使用,四、鉆頭失效分析,四、鉆頭失效分析,,,鉆頭失效分析,,,,鉆頭失效形式與原因,鉆頭失效判斷,牙輪打撈,,,四、鉆頭失效分析,,,1、斷齒失效 由于鉆頭選型不適合所鉆地層，或地層巖性突變，造成牙輪提前

26、斷齒失效。表現(xiàn)形式: 開始鉆速較快，但很快變慢，鉆時(shí)升高，扭矩減小或不變； 鉆頭主力齒斷齒嚴(yán)重，外排齒和內(nèi)排齒完好，軸承完好；,㈠鉆頭失效形式與原因,四、鉆頭失效分析,,,㈠鉆頭失效形式與原因 1、選型不適合地層，斷齒失效,四、鉆頭失效分析,,,㈠鉆頭失效形式與原因,2、井下落物，井底不干凈，造成斷齒失效。,表現(xiàn)形式： 鉆速時(shí)快時(shí)慢，扭矩波動(dòng)大； 牙輪上有明顯劃痕，斷齒無規(guī)律；

27、 嚴(yán)重時(shí)，造成牙輪曠動(dòng)，甚至引發(fā)掉牙輪故障。,四、鉆頭失效分析,,,㈠鉆頭失效形式與原因3、掌尖磨損,井斜較大，或地層研磨性極強(qiáng)，導(dǎo)致掌尖磨損?！輻U鉆進(jìn)時(shí)表現(xiàn)較為突出。,表現(xiàn)形式： 1、鉆速不受影響，突然蹩鉆或泵壓升高；（螺桿） 2、帶有扶正器時(shí)，后期蹩鉆嚴(yán)重，無進(jìn)尺；（扶正器)鉆頭外排齒磨損嚴(yán)重，中排齒和內(nèi)排齒完好，掌背和掌尖磨損嚴(yán)重。,四、鉆頭失效分析,,,3、掌尖磨損，導(dǎo)致軸承失效,四、鉆頭失效分析

28、,,,㈠鉆頭失效形式與原因4、牙輪卡死,鉆壓過大、頓溜鉆、井底不干凈，導(dǎo)致牙輪卡死。,表現(xiàn)形式： 鉆速極慢，或無進(jìn)尺，扭矩偏大；鉆頭牙輪磨平，整個(gè)牙輪磨掉。,四、鉆頭失效分析,,,㈠鉆頭失效形式與原因5、保徑齒、外排齒磨損失效,當(dāng)鉆遇火成巖、變質(zhì)巖、黃鐵礦、花崗巖等研磨性極強(qiáng)地層時(shí)，往往造成鉆頭外排齒或保徑齒提前磨損失效。,表現(xiàn)形式： 鉆速由快變慢，或無進(jìn)尺，轉(zhuǎn)盤扭矩極大，甚至蹩停轉(zhuǎn)盤，上提循環(huán)正常；鉆頭牙輪

29、外排齒和保徑齒磨損嚴(yán)重，鉆頭外徑麿小。,四、鉆頭失效分析,,,5、保徑齒、外排齒磨損失效,四、鉆頭失效分析,,,5、保徑齒、外排齒磨損失效,四、鉆頭失效分析,,,㈠鉆頭失效形式與原因6、其它形式失效,頓鉆剪斷牙輪、選型不適合齒圈磨損等。,四、鉆頭失效分析,,,鉆頭失效分析,,,,鉆頭失效形式與原因,鉆頭失效判斷,牙輪打撈,,,四、鉆頭失效分析,,,㈡鉆頭失效判斷1、鉆時(shí)判斷,因此，可以從鉆時(shí)方面進(jìn)行判斷鉆頭使用情況，及時(shí)起鉆，預(yù)防鉆

30、頭落井故障。,牙齒斷齒嚴(yán)重——鉆時(shí)升高；牙齒磨損嚴(yán)重——鉆時(shí)升高；井下落物——鉆時(shí)升高；牙輪卡死——鉆時(shí)升高；,四、鉆頭失效分析,,,㈡鉆頭失效判斷鉆時(shí)判斷案例：,四、鉆頭失效分析,,,㈡鉆頭失效判斷鉆時(shí)判斷案例：,安HF1井鉆頭起出情況,四、鉆頭失效分析,,,㈡鉆頭失效判斷1、鉆時(shí)判斷,影響因素：1、鉆壓參數(shù)調(diào)整，影響判斷；2、地層巖性變化，影響判斷；3、鉆井方式改變，影響判斷；,由于有影響因素的存在，因此，完全從鉆

31、時(shí)判斷不能保證每次判斷都完全正確。,四、鉆頭失效分析,,,㈡鉆頭失效判斷2、使用時(shí)間判斷,每種鉆頭在正常情況下，都存在鉆頭工作壽命，技術(shù)員在自己的長(zhǎng)期工作中，逐漸熟知并掌握，因此，在正常情況下，多數(shù)技術(shù)員對(duì)每一型號(hào)的鉆頭都形成了自己的鉆頭使用壽命標(biāo)準(zhǔn)。,由于鉆頭使用壽命受地層巖性、鉆頭質(zhì)量、鉆井參數(shù)等方面的影響，因此也不能完全判斷準(zhǔn)確。,四、鉆頭失效分析,,,㈡鉆頭失效判斷3、泵壓和工作面判斷,這種判斷方法是建立在使用螺桿鉆具的基礎(chǔ)

32、上。,使用螺桿鉆具鉆進(jìn)時(shí)，在鉆頭出現(xiàn)曠動(dòng)、卡死時(shí)對(duì)泵壓和工具面影響很大，因此，在定向鉆進(jìn)時(shí)，常從泵壓和工具面變化兩方面入手。 但是這種判斷往往比較滯后，一旦發(fā)現(xiàn)任何一方面出現(xiàn)異常情況，必須立即起鉆檢查，稍有不慎，就可能發(fā)生掉牙輪故障。,四、鉆頭失效分析,,,㈡鉆頭失效判斷4、綜合運(yùn)用分析判斷——是技術(shù)員必須具備的素質(zhì),每一種判斷方法都不能做到完全準(zhǔn)確，因此，技術(shù)員必須綜合分析地層巖性變化、鉆時(shí)、扭矩、鉆頭壽命、鄰井鉆頭使用情

33、況、鉆井參數(shù)等因素，進(jìn)行綜合判斷。,在判斷不準(zhǔn)的情況下，要果斷處理，防止牙輪落井故障發(fā)生。,四、鉆頭失效分析,,,鉆頭失效分析,,,,鉆頭失效形式與原因,鉆頭失效判斷,牙輪打撈處理,,,四、鉆頭失效分析,,,,鉆頭故障最新處理方法——半剖式強(qiáng)磁打撈器,水眼,磁鐵,四、鉆頭失效分析,,,,鉆頭故障最新處理方法——半剖式強(qiáng)磁打撈器,優(yōu)點(diǎn)：1、維護(hù)簡(jiǎn)單；2、操作方便；缺點(diǎn)：1、水眼較小，泵壓高；2、半剖形狀，強(qiáng)度降底。3、一次打

34、撈三只牙輪的概率較低。,四、鉆頭失效分析,,,,鉆頭故障最新處理方法——半剖式強(qiáng)磁打撈器,注意事項(xiàng)和操作要求：1、由于打撈器下部強(qiáng)度降低，必須保證井眼暢通；2、下鉆控制速度，遇阻不得硬壓硬沖；3、下鉆必須中途頂泵，防止下鉆到底開泵困難或憋泵；4、下鉆到底以上提下放、循環(huán)、輕拔為主，嚴(yán)禁強(qiáng)轉(zhuǎn)硬壓，防止損壞打撈工具，最大下壓噸位不得超過2噸。,四、鉆頭失效分析,,,,鉆頭故障最新處理方法——半剖式強(qiáng)磁打撈器,打撈案例：

35、雙H6-708井鉆進(jìn)至2098m時(shí)泵壓突然由12Mpa升高至16Mpa，隨即起鉆，23日3:00起鉆完發(fā)現(xiàn)三個(gè)牙輪落井。使用多功能牙輪打撈器進(jìn)行打撈未成功。 下入半剖式強(qiáng)磁打撈器，循環(huán)泵壓18MPa，循環(huán)活動(dòng)30分鐘后，經(jīng)過多次下放、輕拔、循環(huán)后，起鉆。,四、鉆頭失效分析,,,,鉆頭故障最新處理方法——半剖式強(qiáng)磁打撈器,打撈情況：,四、鉆頭失效分析,,,,鉆頭故障最新處理方法——半剖式強(qiáng)磁打撈器,打撈案例： 分析井