三牙轮钻头钻进硬岩效果显著

近年来我们研制的三牙轮钻头,经江苏伏牛山、东风等矿区几台钻机试验,在提高钻进效率和钻头寿命方面,取得了明显的效果。 钻头由钻头体、牙轮和卡销组成。牙轮安装采用轴心向里、齿心向外的形式;牙轮与轮轴成一整体,轴端以一钢球为轴承,牙轮与钻头间以卡销固定,只要拔出卡销,即可更换牙轮;轮齿用5×10八角合金镶焊而成,可随时补镶。     

牙轮钻头直径的计算

采用求极值来计算牙轮钻头的直径，给出了牙轮钻头直径的计算公式，并分别对有移轴及无移轴牙轮钻头直径的计算进行了分析。     

PZ系列组合牙轮钻头及其嵌岩技术的研究

介绍了ＰＺ系列组合牙轮钻头的技术参数,结构特点及使用性能,通过对单牙轮的受力分析,提出了ＰＺ系列组合牙轮钻头最低钻压理论值和最高转速值,从而为钻头合理使用提供了理论依据。     

牙轮钻头在水井钻进中钻进规程参数的确定

目前牙轮钻头已较为广泛地用于水井钻探。但用水井钻探设备使用牙轮钻头钻进时,如何正确地确定钻进规程参数,提高牙轮钻头的钻进效率和使用寿命,是值得进一步研究的问题。本文就上述问题,结合生产实际进行了探讨,得出牙轮钻头在水井钻进中的钻进规程参数,其结论对生产实际有实用价值。     

单牙轮钻头在胜利油田小井眼钻井中的应用

通过对单牙轮钻头在胜利油田的使用特点、使用情况以及存在问题的分析，提出单牙轮钻头的改进对策，并指出单牙轮钻头是小井眼钻井的最佳选择。     

大口径牙轮钻头设计中存在的问题及其改进方法

硬岩中钻进是基桩孔钻进中的一大难题．不少工地试图用牙轮钻头钻进基岩，但一直未取得理想的效果。大口径牙轮钻头在硬岩中钻整低，磨损快．不少研究者指出，其原因主要是钻压过低而又无法加压所致．但在现场，一些用石油钻牙轮装配的钻头，不加压时难以转动，因而无法增加钻压．本文从运动学方面分析了钻头所存在的这一问题．提出了纯滚动牙轮钻头的设计方法．并考虑了如何使钻头上内外周牙轮等磨损以提高钻头寿命的问题。     

元坝地区珍珠冲地层新型三牙轮钻头的研制与应用

砂砾岩地层是钻井工程中的难钻地层,如何提高砂砾岩地层的钻进效率和钻头寿命一直是工程实践中的重要问题。针对在元坝地区珍珠冲石英砂砾岩地层钻进过程中,使用普通型牙轮钻头外排齿易早期断齿、综合使用指标低的问题,开展了地层岩性、钻头使用与失效分析。针对性地开展了钻头的切削结构、齿材优化以及加强保径等方面的研究,优化设计、研制出HJT547GKL型新型三牙轮钻头。现场试用结果表明,这种新型牙轮钻头在元坝地区珍珠冲组石英砂砾岩地层钻进中有较高的行程进尺。该钻头是一种结构简单、扶正保径好、可靠实用,适用于较硬、有硬夹地层的新型实用三牙轮钻头。     

大口径牙轮钻头设计存在的问题及其改进方法

硬岩中钻进是基桩孔钻进中的一大难题，不少工地试图用牙轮钻头钻进基岩，但一直未取得理想的效果，大口径牙轮钻头在硬岩中钻速低，磨损快。不少研究者指出，其原因主要是由钻压过低而又无法加压所致，便在现场，一些用石油钻牙轮装配的钻头，不加压也难以转动，因而根本无法增加钻。本文从运动学方面分析了钻头所存在的这一问题，提出了纯滚动牙轮钻头的设计方法，并考虑了如何使钻头上内外周牙轮等磨损以提高钻头寿命的问题。     

井底轨迹图CAD在牙轮钻头布齿设计中的应用

地勘牙轮钻头CAD软件系统，是在配置了较好硬件环境基础上，以AutoCAD为开发平台，使用可视化语言－VisulLISP语言进行二次开发而成的软件系统，针对地勘牙轮钻的设计特点，从孔底牙轮钻头的运动分析入手，进行牙轮钻头的运动仿真计算，从而生成孔底击碎图以指导牙轮的布齿设计。     

国内外新型牙轮钻头保径结构概述

从牙轮钻头的常规保径结构在现代钻井条件下存在的问题出发，指出了研究开发新型保径结构的必要性，综述了国内外牙轮钻头保径结构的发展动态，强调了研究和应用具有主动切削功能的保径结构对牙轮钻头的重要性。     

硬岩钻进用石油钻头研究现状及发展趋势

能源与矿产的持续安全供给是经济快速增长的保证,而中硬岩层钻进一直限制着油气钻井向深部发展。针对硬岩地层钻进,地质行业主要采用金刚石钻头钻进,而油气钻井行业除按传统方法采用牙轮钻头和金刚石钻头钻进之外,也逐渐开展了PDC钻头钻进硬岩的研究。本文分别介绍了牙轮钻头、金刚石钻头和PDC钻头在油气勘探硬岩钻进中的应用研究现状。其中,牙轮钻头研究主要集中在增强轴承密封性能、改进布齿结构和提高切削齿强度三个方面,而金刚石钻头研究则集中在碎岩机理、金刚石参数和胎体性能,以及钻头结构三个方面。提出了三类钻头的研究方向和发展趋势,为硬岩钻探技术发展提供参考。     

不同地层钻进用金刚石钻头分析研究

在钻探工程中,特别是深孔钻进中,常常遇到各种复杂情况,例如,遇到坚硬裂隙性地层钻进问题,空气泡沫洗井时钻头冷却问题,钻孔和岩心保径问题,等等。这些复杂情况的解决几乎均与钻头的技术特性和工作能力有关。应从钻头方面进行研究、采取对策,以便提高钻探工程的技术经济指标。俄罗斯专家在解决上述有关问题时在可以使用的钻头方面进行了很多的研究,取得了一定的成果,包括坚硬裂隙性岩石钻进用金刚石钻头、压缩空气（泡沫）洗井用金刚石钻头、保径金刚石钻头等。本文介绍了这几种获专利技术的金刚石钻头的结构、工作原理及优点,可供我国研究和借鉴。     

硬质合金复合片齿钎具

运用力学原理研制成功了复合片齿钎头和复合片齿整钎，并批量投入市场。该系列钎具凿岩速度、寿命和硬质合金片齿有效利用率均显著优于片状和球齿钎具。     

仿生冲击挤密钻头的研究

为了提高冲击挤密钻头的进尺速度和降低冲击损耗,基于仿生非光滑理论设计了仿生冲击挤密钻头,通过数值模拟分析揭示其破土受力特性,制备出仿生冲击挤密钻头并进行试验。以自然界生物蜣螂为仿生原型,在冲击挤密钻头表面有规律地布置凸包非光滑形态,并进行相关实验,结果表明:与同尺寸的常规冲击挤密钻头相比,仿生冲击挤密钻头的单次冲击进尺提高约45%,单位进尺所需冲击能量下降46.8%,可大幅缩短冲击挤密钻孔的钻孔周期、节约钻孔成本,社会和经济效益显著。      

地应力钻测的金刚石钻头研制

分析了地应力钻孔测量过程中对金刚石钻头所提出的特殊要求 ,阐述了钻头设计思想。并且针对云南小湾电站、糯扎渡电站坝址区的岩石性质以及所研制的用于地应力钻测的金刚石钻头试验结果进行了讨论分析。     

仿生耦合孕镶金刚石钻头底唇面非光滑形态的优化

基于仿生耦合理论研制的仿生耦合孕镶金刚石钻头,在工作过程中,仿生单元的提前磨损,会在其底唇面上形成一定的非光滑表面形态,因此其具有钻进效率高和使用寿命长的优点。探讨了仿生单元的同心圆排列方式,即通过改变仿生单元之间的径向和周向距离,来形成一系列非光滑表面形态,然后加工相应的仿生耦合钻头,并进行室内钻进实验,结果表明,径向距离为1．5d（d为仿生单元直径）、周向距离为3．0d和径向距离为2．0d、周向距离为3．5d两种排列方式更能体现仿生耦合钻头高效率、长寿命的优点,相对普通钻头,其效率和寿命分别提高16％、100％和15％、125％。为以后仿生钻头的设计提供了重要依据。     

广东珠海大桥直径2m桥桩孔成孔施工实践

在珠海大桥桥桩孔的成孔施工实践中采用了滚刀钻头、泵吸反循环工艺，施工２．０ｍ和２．２ｍ大口径桥桩孔，对施工工艺参数、水上平台作业对大口径施工机械设备的技术要求、事故处理以及滚刀钻头在软土地层中钻进的可行性等方面进行了探讨。     

PDC钻头对岩屑录井的影响及对策

ＰＤＣ钻头对地层独特的切削及研磨作用,使返出地面的岩屑极为细碎,代表性差,对传统的岩屑录井提出了挑战,目前尚无很好方法来克服这些困难。在濮深６井实际岩屑录井中,我们通过与邻井同层段地层对比,取心井段对照检验,ＰＤＣ钻头与牙轮钻头交替使用等方法,取得了良好的效果。     

反循环钻头实验器研制

介绍了一种新研制的反循环钻头实验器,旨在深入研究新型反循环钻头形成的反循环机理,以及钻头结构对取心和携粉能力的影响。叙述了这一实验器的主要结构和实验研究成果。