三牙輪鉆頭是應(yīng)用最廣泛的鉆井鉆頭之一,具有適應(yīng)地層廣,機械鉆速高的特點。三牙輪鉆頭由切削結(jié)構(gòu)、軸承結(jié)構(gòu)、鎖緊元件、儲油密封裝置、噴嘴裝置等二十多種零部件組成
三牙輪鉆頭的分類
1、軸承類型:滾動軸承和滑動軸承?2、密封類型:橡膠密封和金屬密封3、按牙齒的固定方式分為:鑲齒(硬質(zhì)合金齒)三牙輪鉆頭和銑齒(鋼齒)三牙輪鉆頭?
三牙輪鉆頭的工作原理
牙輪鉆頭在鉆壓和鉆柱旋轉(zhuǎn)的作用下,牙齒壓碎并吃入巖石,同時產(chǎn)生一定的滑動而剪切巖石。當(dāng)牙輪在井底滾動時,牙輪上的牙齒依次沖擊、壓入地層,這個作用可以將井底巖石壓碎一部分,同時靠牙輪滑動帶來的剪切作用削掉牙齒間殘留的另一部分巖石,使井底巖石全面破碎,井眼得以延伸。
結(jié)構(gòu)特點
1、采用浮動軸承結(jié)構(gòu),浮動元件由高強度、高彈性、高耐溫性、高耐磨性特點的新材料制成,表面經(jīng)固體潤滑劑處理。在降低軸承副相對線速度的同時,減少摩擦面溫升,能有效提高高鉆壓或高轉(zhuǎn)速鉆井工藝條件下的軸承壽命和軸承可靠性。?2、采用高精度的金屬密封。金屬密封由一副精心設(shè)計加工的金屬密封環(huán)作為軸承軸向動密封,兩個高彈性的橡膠供能圈分別位于牙掌和牙輪密封區(qū)域內(nèi)作為靜密封,優(yōu)化的密封壓縮量確保了兩個金屬環(huán)密封表面始終保持良好接觸。?
3、鋼球鎖緊牙輪,適應(yīng)高轉(zhuǎn)速。?
4、采用可限制壓差并防止鉆井液進入潤滑系統(tǒng)的全橡膠儲油囊,為軸承系統(tǒng)提供了良好的潤滑保證。?
5、采用可耐250°C高溫、抗磨損的新型潤滑脂。?
6、鑲齒鉆頭采用高強度高韌性硬質(zhì)合金齒,優(yōu)化設(shè)計的齒排數(shù)、齒數(shù)、露齒高度和獨特的合金齒外形,充分發(fā)揮了鑲齒鉆頭高耐磨性和優(yōu)異的切削能力。鋼齒鉆頭齒面敷焊新型耐磨材料,在保持鋼齒鉆頭高機械鉆速的同時,提高了鉆頭切削齒壽命。?
產(chǎn)品優(yōu)勢
石油鉆井和地質(zhì)鉆探中應(yīng)用最多的還是牙輪鉆頭。牙輪鉆頭在旋轉(zhuǎn)時具有沖擊、壓碎和剪切破碎地層巖石的作用,所以,牙輪鉆頭能夠適應(yīng)軟、中、硬的各種地層。特別是在噴射式牙輪鉆頭和長噴嘴牙輪鉆頭出現(xiàn)后,牙輪鉆頭的鉆井速度大大提高,是牙輪鉆頭發(fā)展史上的一次重大革命。牙輪鉆頭按牙齒類型可分為銑齒(鋼齒)牙輪鉆頭、鑲齒(牙輪上鑲裝硬質(zhì)合金齒)?牙輪鉆頭;按牙輪數(shù)目可分為單牙輪、雙牙輪、三牙輪和多牙輪鉆頭。目前,國內(nèi)外使用最多、最普遍的是三牙輪鉆頭。?在石油、勘探以及各種鉆探行業(yè)中牙輪鉆頭是不可缺少的重要部分,但是牙輪鉆頭對一些鉆探行業(yè)來說價格實在太高,這就促使一些鉆探行業(yè)對二手牙輪鉆頭產(chǎn)生了很大興趣,其價格低,質(zhì)量可靠(在石油鉆探中只使用了其壽命的1/3),為鉆探行業(yè)降低了大量成本,所以二手牙輪鉆頭已經(jīng)成為一些鉆探行業(yè)中的一重要部分.?
IADC
適用底層
鉆壓
KN/mm
轉(zhuǎn)速?
r/min
417.437.447
低抗壓強度高可鉆性的及軟地層,如粘土.泥巖.石膏.鹽巖.軟頁巖.軟石灰?guī)r
0.35---0.9
150--70
517.527
低抗壓強度的軟地層,如泥巖.石膏.鹽巖.軟頁巖.軟石灰?guī)r.砂巖
0.35---1.0
140--60
537.547
低抗壓強度的軟到中等地層,如中軟頁巖.中軟石灰?guī)r.中軟砂巖.和軟硬研磨性夾層的中等地層
0.45---1.0
120---50
617.627.637
高抗壓強度的中硬地層,如硬頁巖.石灰?guī)r.砂巖.白云巖.和硬石膏.大理石
0.5--1.15
90---50
737.837
高抗壓強度的硬地層,如硬石灰?guī)r.燧巖.硬砂巖.石英巖.石英砂.玄武巖.花崗巖等極硬巖層
0.65--1.15
60---33
IADC 517
大直徑偏頂勺形內(nèi)排齒,楔形外排齒,地抗壓強度、高可鉆性的極地層,如頁巖、粘土、沙巖、礫巖等。
IADC 537
大直徑偏頂勺形內(nèi)排齒,楔形外排齒,不等距布齒,地抗壓強度,中軟,有較硬研磨性夾層,如硬頁巖、軟石灰?guī)r、沙巖、含夾層白云巖等。
IADC 547
大圓弧勺形內(nèi)排齒,楔形外排齒,部等局布齒,高抗壓強度,中硬、有厚的硬夾層,如硬頁巖、石灰?guī)r、沙巖、白云巖等。