牙轮钻头

摘要： 牙轮钻头的频繁启动以及振动工况直接影响单金属密封的可靠性和工作寿命。基于热-流-固-动耦合场,建立了复杂工况下单金属密封瞬态启动动力学模型,采用有限差分法和Newmark法联合求解润滑方程和动力学方程,考察钻头转速和轴向激励对单金属密封动态密封性能的影响,结果表明:随着钻头不断启动至恒转速阶段,高压(p_(0)=30 MPa)下单金属密封端面液膜沿径向始终呈发散型分布,端面温升在轴向激励下振荡增加至稳定波动,瞬时泄漏率呈正负交替波动状态,幅值远大于稳态泄漏率幅值,特别是当泄漏率为负值时,外径侧泥浆极易侵入密封间隙;单金属密封动态性能随钻头转速和轴向激励载荷增大而进一步恶化。

摘要： 牙轮钻头由3个牙掌焊接而成,然而焊接产生的变形对牙轮钻头的几何尺寸和性能有极大的影响。为了减小牙轮钻头牙掌焊接变形,建立了除工艺外2种焊接方案,利用ABAQUS有限元软件分析了3种焊接顺序对牙掌的残余应力和变形的影响,并计算了轴颈面中心点处的偏移量。分析结果表明:先焊接水平焊缝的方案二所产生的应力幅值相对最小,分布区域较小,而先焊接所有第1层螺纹焊缝和外圆焊缝的方案一表现出更大的应力幅值和分布面积;在焊接变形方面,方案一轴颈面中心点偏移量有所增加,而方案二优化明显,变形减小了35%。所得结论有助于在钻头焊接过程中准确控制钻头几何参数。

摘要： 在长孔段严重漏失地层中钻进,常规取芯钻进、扩孔钻进、套管跟进或顶漏钻进方法在孔内安全性和施工效率上得不到保证.文章结合生产实际,介绍了全面钻进工艺在该地层的应用效果.

摘要： 通过对渤海BZ19-6某井6"三牙轮钻头落井事故处理,介绍基本打捞技术方法,为今后解决类似钻头落井问题提供技术参考和处理思路.

摘要： 随着我国油气资源的不断开发,钻井深度也不断的加大,因而各钻井公司对钻头的质量有了更高的要求,近年来国外提出的将PDC钻头和牙轮钻头的优点结合,形成了具有PDC结构和牙轮结构的混合钻头,混合钻头设计合理,在钻井过程中会合理地融合两种钻头的切削作用,使其相互影响,从而在硬地层中利用牙轮钻头切削结构的缓冲作用,较好地减缓了PDC钻头的切削齿的磨损速度,并且当牙轮切削齿出现磨损后,PDC钻头的切削结构承担了较大部分的钻压,因而牙轮切削齿的磨损速度也可以得到较好的缓解,混合钻头可以在多种地层中整体提高了钻井效率.

摘要： 牙轮钻头在破岩过程中容易因掉齿而导致钻头失效.为了减少钻头失效行为的发生,延长钻头的使用寿命,基于弹性力学理论及有限元仿真软件ABAQUS,对牙齿与齿孔过盈配合过程进行了理论分析与仿真结果对比,验证了镶齿有限元计算方法的准确性与可靠性;考虑不同齿圈牙齿镶装顺序对牙轮壳体强度和变形的影响,设计了多组试验方案进行仿真模拟,分析了相同过盈量下不同镶装顺序对牙齿、齿孔受力和变形的影响,进而确定了最佳的镶装工艺.研究结果表明:随着镶齿的进行,镶装时压齿力、固齿力和Mises应力均有增大的趋势;不同镶装工艺下,保径齿齿圈固齿力最大,Mises应力和所需压齿力最小;通过对比24组镶装试验,以壳体变形为评价准则,优选9-3241和10-3214为最佳镶装方案.所得结论可为牙轮钻头镶装工艺的制定提供指导.

摘要： 基于热-弹塑性理论和弹性力学,以ABAQUS软件为平台,通过理论分析与仿真结果对比,验证镶齿有限元计算方法的准确性与可靠性,研究分析了相同过盈量下不同镶装工艺对牙齿、齿孔受力、变形的影响规律.结果表明:压齿力随着镶齿温度的升高而减小且齿孔应力波动减少,在高温下镶装可以减少牙齿对齿孔的冲击破坏,降低了对压齿设备的要求;镶装温度越高,齿孔冷却后径向变形越大;固齿力、Mises应力随着镶齿温度的升高而增大,保证牙轮材料不被破坏、避免大变形的前提下可以选择200°C镶装.

摘要： 在深部地热开采中所钻遇的花岗岩地层,由于其硬度高、研磨性强、致密、可钻性差,致使钻进效率低、钻头消耗大、钻探周期长、成本高等.在"张家口地区地热资源调查评价"项目ZK01-2井施工中,为提高钻探效率,降低钻探周期与成本,采用了射流式液动冲击器配牙轮钻头的钻进方法,在硬岩地层中实现了高效破岩的应用效果.钻进过程中还对排量、钻压、转速等多种钻井工艺参数进行了优化分析,并进行了多次现场试验验证.应用结果表明,硬岩地层在进尺相同的条件下,采用射流式液动冲击器提速钻进比常规普钻效率提高了30％以上,大幅提高了硬岩地层的机械钻速,有效提升了钻探效率,起到了高效破岩的作用,为花岗岩等硬岩地层提速增效提供了重要的技术支撑.

摘要： 南海西部北部湾盆地钻井作业中,一开使用铣齿牙轮钻头和PDC钻头,需要2趟钻才能钻至涠洲组一段地层满足下表层套管需求.为解决钻井效率低、成本高问题,通过对镶齿牙轮钻头设计优化,研发出了适应北部湾盆地新近系地层区块的强攻击型镶齿牙轮钻头,实现了1只钻头、1趟钻钻进至涠洲组一段地层,所形成的钻头设计关键技术在北部湾盆地钻井作业中得到普遍应用,大幅提高了钻井效率.研究成果可为软硬交错地层、高含砂砾岩地层钻头设计及选型提供借鉴.

摘要： 论述了目前国内外制造牙轮的材料及其性能特点,研究了实体牙轮钻头渗碳层的组织和性能,检测了渗碳层及其心部的硬度,观察了渗层组织变化及其物相.结果表明,对于15MnNi4Mo制造的牙轮钻头,渗碳层外部组织为马氏体、残余奥氏体,渗层组织中无碳化物出现,心部组织为低碳回火马氏体和少量的残余奥氏体组织.牙轮深层渗碳表面硬度及心部硬度满足重载齿轮渗碳技术条件.

摘要： 经过近十年不断的技术创新,长北双分支水平井技术在国内乃至世界钻井行业取得了一系列可喜成就.行之有效的双分支水平井设计及各项先进技术的运用,使得储层钻遇率大大提高,单井产量得以保障.为提升钻头寿命,提高机械钻速,针对长北储层发育特点及南、北部地质条件的差异,并对该井段钻头选型及使用进行了持续不断的改进,取得了可喜成就,但钻头失效事故仍时有发生.经过对近两年8-1/2寸牙轮钻头失效情况进行统计、分析,找出其潜在原因,通过持续改进,保证快速、高效完成设计进尺,达到节约钻井成本,实现单井高产的目的.

摘要： 随着我国深井、水平井、大位移井和多分枝井等特殊工艺井钻井技术的快速发展,现有的国内外牙轮钻头已不能完全满足高效快速钻井工艺的要求.因此,针对我国的地层岩性特点及高速钻井工艺的要求,不同地层岩性特点和各油田具体钻井工艺条件,开展能适应高转速钻井、具有新型浮动套轴承牙轮钻头研制,对提高钻井速度、降低钻井成本、增强综合竞争能力具有重要的现实意义.

摘要： 简单介绍了矿用牙轮钻头的结构及工作原理,对影响钻头使用寿命的几种常见因素进行了分析论证.针对影响牙轮钻头使用寿命的主要因素,在钻头的使用过程中采取了几种有效的措施.合理选择钻头类型，提高钻头使用寿命，对降低穿孔成本具有重要作用。为使钻头达到最好的使用寿命，在牙轮钻头选型时要充分考虑到矿岩的物理机械性质，特别是岩石抗压强度、硬度和可钻性。此外，还应考虑穿凿炮孔的直径大小和含水情况，以及牙轮钻机的技术性能等。

摘要： 绿色制造是实现可持续发展的关键技术之一.介绍了绿色制造与其它制造模式的不同，总结了产品生命周期绿色制造技术的研究现状.结合石油装备，将绿色制造技术应用于牙轮钻头，探讨了牙轮钻头生命周期中的绿色设计技术.绿色制造技术和绿色回收处理技术，并针对绿色技术的实施提出了一些解决方法和实现方案，为企业在牙轮钻头生命周期中实现绿色制造技术提供了参考.

摘要： 介绍了一种高效金刚石铣鞋,从钻头胎体材料、组装结构、切削齿材料及布齿方式等方面进行了优化设计,通过在河北省平原沧县台拱带干热岩资源预查GRYl孔的事故现场处理表明,研制的高效金刚石铣鞋套铣速度快,仅用单支铣鞋就成功套铣整支牙轮钻头.

摘要： 15MnNi4Mo牙轮实体试样渗碳层最外层组织为回火马氏体和残余奥氏体组织,渗碳层没有碳化物存在,渗碳层最外层马氏体的形态为针片状,渗碳过渡区组织为针片状回火马氏体+残余奥氏体+板条状马氏体和贝氏体组织,心部组织为板条状回火马氏体和残余奥氏体,渗碳表面硬度HRC58以上,心部组织HRC44以上.牙轮试样900°C油冷、680°C回火、820°C油冷、200°C回火热处理渗层组织有所细化,渗层表面硬度HRC60以上,心部组织HRC44以上,热处理可以改善渗碳层组织形貌和提高渗碳层最外层硬度.

摘要： 一种牙轮钻头、潜孔锤组合而成的新钻具,实现了一套钻杆柱带动2个钻头分别工作,即中空牙轮外钻头在外管作用下回转钻进,内钻头在潜孔锤冲击作用和花键套接头回转扭力作用下做冲击回转钻进,两钻头分动复合钻进实现了牙轮钻进和潜孔锤钻进的优势互补,大幅度提高了大口径钻井效率.

摘要： 在考虑井底压力的条件下,基于统一强度理论对牙齿侵入岩石的力学过程进行分析,建立了含有统一强度参数的井底岩石侵入方程,并给出了不受轴向载荷、侵深和刃尖角影响的侵入系数.该方程考虑中间应力对井底岩石侵入系数的影响,在b=0时方程计算结果与Mohr-Coulomb强度理论所得结果完全相同.根据侵入方程,分析了内摩擦角、液柱压力、孔隙压力和刃尖角对侵入系数的影响.结果表明,随b值的增大侵入系数增大;随内摩擦角和刃尖角的增大侵入系数呈指数增大;随液柱压力的增大侵入系数呈线性增大;随孔隙压力的增大侵入系数呈线性减小.

摘要： 本文依据生产实际中所遇到的问题，对矿用三牙轮钻头的牙轮强化方法与使用过程中产生裂纹失效的关系进行了分析、探讨和改进。说明牙轮工作失效与裂纹萌生情况有关，而裂纹的萌生和扩展又与强化层的组织结构、硬度和深度有关。高淬透性的新型钻头专用钢对所要求的强化方法提供了十分有利的条件。为了防止牙轮先期断裂失效。必须充分强化产生最大剪切应力的安全地带，同时还要严格控制强化层的硬度梯度；为了防止硬质合金齿从齿孔脱出，必须保证孔壁强度大于柱齿镶嵌应力和工作应力的叠加值，尤其要注意孔口和孔底部位的强化。

摘要： 一种用于井眼的牙轮磨机钻头，包括：本体，该本体具有在其上端处形成的联接和多个下支腿；多个辊盘，每个辊盘固定到相应的支腿的支承轴，以相对于所述支承轴旋转；成排的破碎器，所述成排的破碎器安装在每个辊盘周围；以及固定的磨机，该固定的磨机安装到所述支承轴并且包括用于每个辊盘的垫板。每个垫板都装有金属陶瓷材料。

摘要： 本发明提供了一种用于牙轮钻头的密封件及牙轮钻头，涉及油田机械密封技术领域，包括内密封部、外密封部和设置在所述内密封部和外密封部之间的上凹型槽和下凹型槽；所述内密封部的截面轮廓至少包含一条弧线并沿径向向内突出，所述外密封部的截面轮廓至少包含一条弧线并沿径向向外突出；所述上凹型槽的最低点与所述下凹型槽的最高点之间的连线与所述密封件的轴线平行；所述密封件的截面沿所述上凹型槽的最低点与所述下凹型槽的最高点之间的连线形成不对称的第一截面和第二截面；本发明解决了现有密封件与轴颈动密面接触面积过大，使密封件磨损严重，寿命短的技术问题，达到了在增加外界压力时，减小密封件旋转的磨损程度及减少热量产生的技术效果。

摘要： 本发明涉及钻井工具技术领域，尤其涉及一种牙轮钻头，包括牙轮轴孔、牙掌轴、密封系统、储油补偿压力平衡系统，所述牙掌轴的环周设有第一限位槽，与所述第一限位槽相对应的牙轮轴孔内部设有第二限位槽，所述第一限位槽和第二限位槽中安装有截面挡圈；所述牙掌轴由轴承大轴和斜轴两部分构成，所述斜轴的底部与井底相平行的受力面上设有第一硬质合金层，所述斜轴的受力面的背侧设有长油槽。用强力截面挡圈轴承锁紧系统代替钢球锁紧系统，节约了保贵的轴承空间，增大了轴承受力面积，简化了轴承结构，滑动轴承受力面积增加也是增大了润滑油脂油膜面积，使牙轮钻头更能适应大钻压、高温环境下的定向钻进。

摘要： 本发明提供了一种用于牙轮钻头的密封件及牙轮钻头，涉及油田机械密封技术领域，包括内密封部、外密封部和设置在所述内密封部和外密封部之间的上凹型槽和下凹型槽；所述内密封部的截面轮廓至少包含一条弧线并沿径向向内突出，所述外密封部的截面轮廓至少包含一条弧线并沿径向向外突出；所述上凹型槽的最低点与所述下凹型槽的最高点之间的连线与所述密封件的轴线平行；所述密封件的截面沿所述上凹型槽的最低点与所述下凹型槽的最高点之间的连线形成不对称的第一截面和第二截面；本发明解决了现有密封件与轴颈动密面接触面积过大，使密封件磨损严重，寿命短的技术问题，达到了在增加外界压力时，减小密封件旋转的磨损程度及减少热量产生的技术效果。

摘要： 本发明涉及石油钻井固井技术领域，尤其涉及一种牙轮钻头轴承密封圈，包括橡胶圈基体，所述橡胶圈基体的上下两侧分别开有压力槽，在所述压力槽的两侧设有支撑突台；所述压力槽单侧的深度为橡胶圈基体总厚度的8%～10%，压力槽宽度大于等于密封圈截面宽的50%。这样使密封区域接触压力均匀，密封性能稳定，而且压力槽可以增加密封力同时允许密封圈的热膨胀，这样又增强了密封效果。

摘要： 本实用新型涉及牙轮钻头技术领域，尤其涉及一种牙轮钻头压力储油补偿装置，主要由置于牙掌储油孔中的油囊、油杯、压盖、压盖挡圈、碟簧、传压孔、压盖密封圈组成，所述油囊与所述油杯的底部连接，所述油囊的侧壁呈波浪形，所述压盖的周围与所述牙掌储油孔的内壁连接，所述压盖密封圈置于所述压盖与所述牙掌储油孔的内壁之间，压盖挡圈固定在牙掌储油孔的外侧，在压盖挡圈与所述压盖之间设置所述碟簧。通过改变压力储油补偿装置中的油囊结构形状来增加油囊的伸缩量，从而提高油囊的抗疲劳冲击能力，延长牙轮钻头压力储油补偿装置的寿命，从而提高整个牙轮钻头的使用寿命，有利于提高钻井效率和降低钻井成本。

摘要： 本实用新型涉及牙轮钻头技术领域，尤其涉及一种牙轮钻头金属橡胶轴承密封圈，包括橡胶密封圈本体，所述橡胶密封圈本体内填充有若干根金属丝，所述橡胶密封圈本体的横截面为圆形、长方形、矩形中的一种。金属橡胶轴承密封圈是以金属丝制作而成的，与传统的橡胶密封材料氢化丁腈相比，摩擦系数低，适应高速能力强。

摘要： 本实用新型涉及牙轮钻头技术领域，尤其涉及一种牙轮钻头压力储油补偿结构，主要由置于牙掌储油孔中的油囊、整体压盖、整体压盖挡圈、碟簧、传压孔、整体压盖密封圈组成，所述油囊与所述整体压盖的底部连接，所述整体压盖的环周带有阶梯台，阶梯台卡在牙掌储油孔对应的台阶上，所述整体压盖密封圈置于所述整体压盖的后端与所述牙掌储油孔的内壁之间，整体压盖挡圈固定在牙掌储油孔的外侧，在整体压盖挡圈与所述整体压盖之间设置所述碟簧。这种压力储油补偿结构比现有的压力储油补偿结构减少了油杯这零件，装配过程简单方便，装配精度高，装配效率高，能有效的延长牙轮钻头压力和储油补偿装置的寿命。

摘要： 本实用新型涉及石油钻井固井技术领域，尤其涉及一种新型牙轮钻头轴承密封圈，包括O形橡胶圈以及密封环，所述密封环外径背面设有内凹弧形槽，所述O形橡胶圈置于所述内凹弧形槽中，所述密封环的内径密封面上设有环形沟槽。新型牙轮钻头轴承密封圈是以O形橡胶圈与密封环组合而成的，密封环与牙掌轴接触形成密封面，密封环是用聚四氟乙烯制成，与传统的橡胶密封材料氢化丁腈相比，摩擦系数低，适应高速能力强。

摘要： 本实用新型涉及石油钻井固井技术领域，尤其涉及一种牙轮钻头轴承密封圈及其牙轮钻头，所述轴承密封圈包括橡胶圈基体，所述橡胶圈基体的上下两侧分别开有压力槽，在所述压力槽的两侧设有支撑突台；所述压力槽单侧的深度为橡胶圈基体总厚度的8%～10%，压力槽宽度大于等于密封圈截面宽的50%；所述牙轮钻头包括牙轮、牙掌、定位钢球以及所述轴承密封圈；所述定位钢球设置在所述牙轮和牙掌的“R”槽之间，所述轴承密封圈装在牙轮钻头牙掌与牙掌轴衔接根部的牙轮孔槽中。这样使密封区域接触压力均匀，密封性能稳定，而且压力槽可以增加密封力同时允许密封圈的热膨胀，这样又增强了密封效果。