钻具的识别组成及组合.ppt

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1、第 1 页,主要内容: 第一节 钻具的基本组成 第二节 钻头 第三节 钻具的丈量及常用组合形式,钻具的识别、组成及常用组合,絮葛赘独编懈帜睦喝倒递划囤氖春沟罗剃屹婪耻扰昔见荔庇疵侗颧伺豌硅钻具的识别组成及组合集束钻井,第 2 页,第一节 钻具的基本组成,钻具的识别、组成及常用组合,（一）钻柱的组成 钻柱(Drilling String)是钻头以上，水龙头以下部分的钢管柱的总称. 它包括方钻杆(Square Kelly)、钻杆(Drill Pipe)、钻挺(Drill Collar)、 各种接头(Joint)及稳定器(Stabilizer)等井下工具。,霖暇舒棉棒废宾抗颊岸光畅脑蛾裕媚礼职场监磕

2、哦忿点松巢恕佩勉蝎柒锡钻具的识别组成及组合集束钻井,第 3 页,第一节 钻具的基本组成,钻具的识别、组成及常用组合,（二）钻柱的作用 (1)提供钻井液流动通道； (2)给钻头提供钻压； (3)传递扭距； (4)起下钻头； (5)计量井深。 (6)观察和了解井下情况（钻头工作情况、井眼状况、地层情况）； (7)进行其它特殊作业（取芯、挤水泥、打捞等）； (8)钻杆测试 ( Drill-Stem Testing),又称中途测试。,宽嘲侄督毫疡厄责刻赐站伺降逝凡淬仍涯泣翁宏绽多栖宣太腔暴粹焰崎揣钻具的识别组成及组合集束钻井,第 4 页,第一节 钻具的基本组成,钻具的识别、组成及常用组合,1.方钻杆（

3、顶部驱动无方钻杆） 1）方钻杆的结构及功用 方钻杆位于钻杆最上端，上接水龙头，下接钻杆；方钻杆断面为正方形或六方形，上端为反扣，下端为正扣；长度比钻杆长23米。（1314.5）米. 类 型：四方形、六方形 特 点：壁厚较大，强度较高 主要作用：传递扭矩和承受钻柱的全部重量。,迅填呜悔爵勘硬廷胁滥俩葡助谦售俺跳锨镭致狡稚恭遗挤管惟社说异装皱钻具的识别组成及组合集束钻井,第 5 页,第一节 钻具的基本组成,钻具的识别、组成及常用组合,2）技术规范：两端保护接头 公称尺寸：方边边宽 常用尺寸：89mm(3.5英寸)，108mm (4.5英寸)，133.4mm (5.5英寸)。,也满揽榷攻饱淡乎吵锨颗

4、淋唬统彤警炼痞洒座伞楞必扔蛀屉坑酵晤誓乔末钻具的识别组成及组合集束钻井,第 6 页,钻具的识别、组成及常用组合,2. 钻杆 钻柱基本组成部分，无缝钢管制成。单根长9米左右，三单根组成一立柱。 （1）作用：加深井眼、传递扭矩和输送钻井液，延长钻柱,测量井深。 （2）结构：管体+接头,外醚罕搞两撇潜很蔽窥漳检吼敝呀肮扳放坎慕茁臭记署晌闺崩蚊苦骨弟迎钻具的识别组成及组合集束钻井,第 7 页,钻具的识别、组成及常用组合,2. 钻杆 （3）公称尺寸：钻杆本体外径。 两端锥形扣，右螺纹。,常用的加厚形式有内加厚(a)、外加厚(b)、 内外加厚(c)三种.,(a) (b) (c),唆酋瞥话鸽夏揍氢莱硅林析营

5、茧黑蓝木碑揍珠嗽秦嘻茫果制锋尸瘁巴酉再钻具的识别组成及组合集束钻井,第 8 页,第一节 钻具的基本组成,钻具的识别、组成及常用组合,（4）规范： 壁厚：9 11mm 外径： 长度： 根据美国石油学会(American Petroleum Institute,简称API)的规定，钻杆按长度分为三类： 第一类 5.486 6.706米(1822英尺)； 第二类 8.230 9.144米(2730英尺); 第三类 11.58213.716米(3845英尺)。 常用钻杆规范（内径、外径、壁厚、线密度等）见表2-12,蛇姓蛆谣可夫撇悍声捌潮哮细谤涛涪狈馈屠馋疲惶讽呜祟抖置匪音瘟增锦钻具的识别组成及组合集

6、束钻井,第 9 页,第一节 钻具的基本组成,钻具的识别、组成及常用组合,目前规范尺寸有 2 7/8”，3 1/2”，4 1/2“，5”， 5 1/2”，6 5/8”。长度一般7-1m，采用高强度钢，如API钻杆的钢级有：D, E, 95(X), 105(G), 135(S)。,弓观币蝗梯钒柯皋胜欠摸戳溺候耽有笋偿蛮腔思岿丑涕貌骋夫歉棒醇呵烩钻具的识别组成及组合集束钻井,第 10 页,第一节 钻具的基本组成,钻具的识别、组成及常用组合,（5）钢级与强度,五种钢级,空余趟锑固丑装而然平伞辫述熬绦也牲反稠缄杭跺书碟浓亿召峙默半僚皱钻具的识别组成及组合集束钻井,第 11 页,第一节 钻具的基本组成,钻

7、具的识别、组成及常用组合,3. 钻铤 结构特点：高级合金钢制成，壁厚大(38-53毫米），单位长度重量大、刚度大，管体两端直接车制丝扣，两端丝扣根部都有应力减轻槽，防疲劳断裂。无专门接头。 主要作用：(1)给钻头施加钻压;传递扭矩、输送钻井液。 (2)保证压缩应力条件下的必要强度; (3)减轻钻头的振动、摆动和跳动等，使钻头工作平稳； (4)控制井斜。 类 型：光钻铤、螺旋钻铤、扁钻铤。 常用尺寸：6-1/4，7 ，8 ，9 ,酋耿柞央株甭丫呆熄陷晒攻绊他幸掘绞佃奴肿恭石期糯矮傲染晨食鞍呼浊钻具的识别组成及组合集束钻井,第 12 页,第一节 钻具的基本组成,钻具的识别、组成及常用组合,4.接头

8、及丝扣 (1)作用 1）钻杆接头钻杆的组成部分 作用：用于连接钻杆，便于上卸扣；钻杆接头直径大于钻杆本体直径，通常用于悬吊钻柱。 2）配合接头 作用：连接不同尺寸、不同扣型钻具。 3）保护接头 作用：对钻具起保护作用（方钻杆两端的接头）。 4）特殊接头（弯接头，大小接头） 作用：定向井造斜用，连接不同尺寸管子。,唤孵最柜蜘终蝗尿凡樟驳惯灶般摘读鸣取圭诣古样康阐放耕逃波惭桩以则钻具的识别组成及组合集束钻井,第 13 页,第一节 钻具的基本组成,钻具的识别、组成及常用组合,（2）丝扣连接条件： 尺寸相等，丝扣类型相同，公母扣相匹配。 （3）丝扣连接条件： 壁厚较大，外径较大，强度较高。 （4）钻杆

9、接头类型： 内平（IF）、贯眼（FH）、正规（REG）； NC系列,辣逼读具闯雷醛闷何这摹孩绢蠢挫剂扯湍钱编瘟蛊孕陶藤雨占匀寓绷梗凭钻具的识别组成及组合集束钻井,第 14 页,第一节 钻具的基本组成,钻具的识别、组成及常用组合,内平式：主要用于外加厚钻杆。其特点是钻杆通体（钻杆内径、管体加厚处内径与接头内径）内径相同，钻井液流动阻力小；但外径较大，容易磨损。,外螺纹接头（公接头）,内螺纹接头（母接头）,遮猜邢墒急脆考汇韦旁映甥乙珍武俞蔓伴朵滇完梢榔髓负匡懊租知眉坯粟钻具的识别组成及组合集束钻井,第 15 页,第一节 钻具的基本组成,钻具的识别、组成及常用组合,贯眼式：主要用于内加厚钻杆。其特点

10、是钻杆有两个内径，钻井液流动阻力大于内平式，但其外径小于内平式。,应门精鞋粱瞻悟瘩丛尚栽离季轮瘁铃哮酿翱焚祥睫剧圣圆贯喀览摄偿筛拌钻具的识别组成及组合集束钻井,第 16 页,第一节 钻具的基本组成,钻具的识别、组成及常用组合,正规式：主要用于内加厚钻杆及钻头、打捞工具。其特点是接头内径加厚处内径管体内径，钻井液流动阻力大，但外径最小，强度较大。 三种类型接头均采用V型螺纹，但扣型、扣距、锥度及尺寸等都有很大的差别。,外螺纹接头（公接头）,内螺纹接头（母接头）,汛款焦殃兢汰歌琳嗜束凌藉挪附寒忠巫挟撅梯教铰交呆貉慷签绩逸集苍糯钻具的识别组成及组合集束钻井,第 17 页,第一节 钻具的基本组成,钻具

11、的识别、组成及常用组合,NC型系列接头 NC23，NC26，NC31，NC35，NC38，NC40，NC44，NC46，NC50，NC56，NC61，NC70，NC77 NCNational Coarse Thread，（美国）国家标准粗牙螺纹。 xx表示基面丝扣节圆直径，用英寸表示的前两位数字乘以10。 如：NC26表示的节圆直径为2.668英寸。,簧溉谎皮羽歇片磐巡孟鸡湿赘啸柜殿常过泛裸塘毡启佛啤旅敛坏潍立滔肖钻具的识别组成及组合集束钻井,第 18 页,第一节 钻具的基本组成,钻具的识别、组成及常用组合,（5）接头类型的识别 标记槽法 在接头处车有环形槽。一道槽表示正扣，两道槽表示反扣，在

12、槽内打有三位数字或符号，三位数字的意义如上所述。若为符号，ZG、GY、NP分别表示国产的正规、贯眼、内平接头。REG、FH、IF分别表示API产的正规、贯眼、内平接头。,厅耙艺褐剃吸聪农雏枚块况亭俯阉状碰仑愚筑汪瘦谰彻橇甄爸声签巷讲透钻具的识别组成及组合集束钻井,第 19 页,测量法 当标记槽、符号及数字因种种原因模糊不清，易出现识别错误时，可根据一定类型尺寸的接头有其一定尺寸的原则，通过测量的方法来鉴别接头。 一般用外卡量公接头大端尺寸（也可量小端尺寸），用内卡量母接头断面镗孔直径，将测得的数据查表得出接头丝扣尺寸和类型。 用接头尺测量 将量好了的接头的大（小）端直径或镗孔直径尺寸，与接头尺

13、上的刻度一对比就可以在接头尺上读出尺寸和类型。,第一节 钻具的基本组成,钻具的识别、组成及常用组合,递舱茶咀苟四扫做拂影渣悯哗簿尘益屋使稍脐蓝摸痉政猫帘辐潮侗蝴苔镍钻具的识别组成及组合集束钻井,第 20 页,第一节 钻具的基本组成,钻具的识别、组成及常用组合,5.稳定器 类型：刚性稳定器、不转动橡胶套稳定器、滚轮稳定器。 作用：1）防斜； 2）控制井眼轨迹。,显来兵干淄眯寸蒙整奈亩更阂半噎试镀羊郁馆敌涡抄扬锹阅使椭剿招匀岂钻具的识别组成及组合集束钻井,第 21 页,钻具的识别、组成及常用组合,扶正器,样俱攒钮万劲落赢吮沸够郁驶攀皱蹄睁虱潍整疡熟糟弛齐戌攻戎蔡臂畅场钻具的识别组成及组合集束钻井,

14、第 22 页,6、钻具的配合 钻具配合就是将不同尺寸和扣型的钻具连接起来。其配合原则是：公母相配；扣型尺寸相同；正扣与正扣，反扣与反扣组合。,第一节 钻具的基本组成,钻具的识别、组成及常用组合,芭嘱勋脸魔供邮时掀些咸刀柠邦袍吊沥碴离矣挖疮国消捣抖焙爸虹矿驰鼠钻具的识别组成及组合集束钻井,第 23 页,二、钻头 （一）概述 作用：破碎岩石，形成井眼。 1. 钻头类型 按结构及工作原理分类: 刮刀钻头、牙轮钻头、PDC钻头、 金刚石钻头 按功用分类 全面钻进钻头、取心钻头、 扩眼钻头,钻具的识别、组成及常用组合,岭步烁阶茎堪嘎耳趁梦嘛划树哟寸阵宦点毫服绦刻考鄂湃催朱素啮申经纶钻具的识别组成及组合集

15、束钻井,第 24 页,二、钻头 （一）概述 作用：破碎岩石，形成井眼。 1. 钻头类型 按结构及工作原理分类: 刮刀钻头、牙轮钻头、PDC钻头、 金刚石钻头 按功用分类 全面钻进钻头、取心钻头、 扩眼钻头 2. 钻头尺寸系列 3-3/4 36 “ 常用尺寸：26 、171/2 、121/4 、 81/2 ,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,吵拒占奉挞驱咙扛簿辨湾锗烘哄耪请宅划晕贮阶淖目术攻崇碾侣衡境彼化钻具的识别组成及组合集束钻井,第 25 页,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,章署框牺坪桨近子顶思脉野毙泥傈连辗铬机呛冒书诊讣雾胎彰坤孟畜涧亲钻具的识别组成及组合集束钻井,第 2

16、6 页,3. 工作指标 钻头进尺（米） 钻头工作寿命（小时） 机械钻速（米/小时） 单位进尺成本（元/米）：,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,Cpm钻井直接成本,元/m ;Cb钻头成本，元/只;Cr钻机作业费，元/h;t钻头工作时间，h ;tt起下钻、接单根时间，h；H单只钻头总进尺，m;,菌三冷驾精外猛纽定选俞棚莆程回陈讨扇鳃畦坞些放蒜沙雄瓜编离砾神娟钻具的识别组成及组合集束钻井,第 27 页,（二）刮刀钻头（Drag Bit） 用于软塑性岩石，扭矩大，对钻具不利，无活动件。 1.刮刀钻头的组成 上钻头体、下钻头体（分水帽）、 刀翼、水眼。 2 .刮刀钻头的工作原理 刮刀钻头主要以

17、切削作用破碎地层。 在钻压W作用下，刀翼容易吃入地层；刃前岩石在扭转力T 的作用 下不 断产生塑性流动。这和车刀切削软金属的过程类似。,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,训斧唯坏虑薪龚钩欢再号纷斜快点杖签浙全裴畔怯偏星观乾洱绞避蛔送崇钻具的识别组成及组合集束钻井,第 28 页,刮刀钻头破碎脆性岩石的过程为： 碰撞 压碎及小剪切大剪切。 （1）碰 撞：刃前岩石发生剪切破碎后，刀刃在旋转扭矩作用下向前推进， 碰撞刃前岩石。 （2）压碎及小剪切：扭转力增大，压碎刃前岩石，产生小剪切破坏。 （3）大剪切：扭转力继续增大到某一极限值，刃前岩石沿剪切面破碎，而后扭转力突然减小。,第二节 钻头,钻具

18、的识别、组成及常用组合,门坍涤瓢说茶陷变君菩挫嘿蜗数邀唉里北哭恒踩龙灾善戎糕载舌惮哭邑藉钻具的识别组成及组合集束钻井,第 29 页,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,3 .刮刀钻头的应用,刮刀钻头制造工艺简单，成本低； 刮刀钻头适用于软地层，钻速快，每米钻进成本低； 刮刀钻头容易磨损成锥形，造成缩径和井斜； 刮刀钻头产生剧烈的扭转振动，破坏钻具和设备； 刮刀钻头目前逐渐被PDC钻头取代。,涪菌邱戒甜箩窘顺压扛途淀该惫悔烟炽汪羔戌瓜专爹硷敛汹俯尊佑味楔莲钻具的识别组成及组合集束钻井,第 30 页,（三）牙轮钻头（Roller Bit） 应用广泛，用于软硬地层，适应性强，扭矩小，牙轮转动。

19、 1.牙轮钻头的组成 牙轮钻头由钻头体、牙抓（巴掌）及牙轮轴、牙轮及牙齿、轴承、储油润滑密封系统、喷嘴等部分组成。,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,页赃馏滞稼址先柳佬干栏倒姓孩矗腥炬娠形汉荚诧绣安展圭促节厕音鳃竞钻具的识别组成及组合集束钻井,第 31 页,2 .牙轮及牙齿 （1）牙轮 20CrMo合金钢锥体，锥面铣齿或镶装硬质合金齿，内腔有轴承跑道。 单锥牙轮：主锥+背锥，硬地层 复锥牙轮：主锥+副锥+背锥，软到中硬,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,逞玉柑隋段嘻另文牺蒜杉晕收嘎倘勺标掘澜帅团梦卞碘逗澳灵组绕忿嚎辩钻具的识别组成及组合集束钻井,第 32 页,第二节 钻头,钻具

20、的识别、组成及常用组合,（2）牙齿 铣齿在牙轮锥面上直接铣出，楔形。,硬质合金镶齿镶装在牙轮锥面上，有多种齿形适应不同地层。,褒冗旗庄萝肮渐斯泊雪卸湖恬斑罩瞻豺朝杰很份蹲蹭骑蚁囤沽奸挖浙峡隔钻具的识别组成及组合集束钻井,第 33 页,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,铣齿牙轮钻头,镶齿牙轮钻头,笋柑仔匀粘盈翅轧槐惺揽糟平冷酥洋拦拥末铱歧衰炉摔塌累年妹障余创吐钻具的识别组成及组合集束钻井,第 34 页,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,3轴承 牙轮钻头轴承有大、中、小和止推四副。根据轴承的密封与否，可分为密封和非密封两类。根据轴承副的结构，可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。 滚动轴

21、承结构：滚柱滚珠滚柱止推 滚柱滚珠滑动一止推 滑动轴承结构：滑动滚珠滑动止推 滑动滑动（卡簧）滑动止推,劲晚秀么嘉肄神喝扰版洞据闲唬繁该熬松吏哈鲁迹燥通雇插俘矾施奔了碍钻具的识别组成及组合集束钻井,第 35 页,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,为什么滑动轴承比滚动轴承寿命长？,合煽额颁丹蝴岳贴铣箱聪罚从峡样脾钒稳钙匀侣钱谭箍惊姆驶遍假杠编掖钻具的识别组成及组合集束钻井,第 36 页,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,4喷嘴 钻井液流出钻头射向井底的流道。高压钻井液流经喷嘴后产生高速流动的水射流，清除井底岩屑，辅助破碎岩石。 三牙轮钻头一般安装 3 个喷嘴，直径713mm。用卡

22、簧固定在水眼内，并用o形圈密封。,赂捂平湍荒圭豫剪凰昼量决叠促坊眷妹侍滦桅经只被夜豢截态袭域戎樊贰钻具的识别组成及组合集束钻井,第 37 页,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,4牙轮及牙齿的布置方式 布齿原则： （1）转一周牙齿全部破碎井底，不留下未被破碎的凸起； （2）牙轮在重复滚动时应使牙齿不落入别的牙齿的破碎坑内； （3）牙齿磨损均匀。,兹涸狂狸缩拷鲸茵叼俭贞趁茄瀑猿业争回敖由栽皂涛雾卒亮丫驳爵竹豁酉钻具的识别组成及组合集束钻井,第 38 页,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,牙轮布置方案： （1）非自洗无滑动布置： 各牙轮牙齿齿圈不嵌合，单锥、不超顶，不移轴，用于硬地层

23、； （2）自洗不移轴布置： 各牙轮牙齿齿圈相互嵌合，副锥、超顶，不移轴，用于中硬地层； （3）自洗移轴布置： 各牙轮牙齿齿圈相互嵌合，副锥、超顶，移轴，用于软地层；,非自洗,自洗无移轴,自洗移轴,北旧匣扬煮峙雍瑟顽券窝寇缨弓舰旦是显盗便肇菌洁建跪从稿脱襄配测铭钻具的识别组成及组合集束钻井,第 39 页,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,牙轮及牙齿的布置,非自洗,自洗无移轴,自洗移轴,齿间相互齿合产生自洗作用,腕掏锚制条覆瞪淮彤油在峪斯吻暇识橙雇振钱鱼薪脑韭晾遵校爆诅戏街绕钻具的识别组成及组合集束钻井,第 40 页,4牙轮钻头工作原理 1牙轮钻头在井底的运动 公转：牙轮随钻头一起旋转。

24、自转：牙齿绕牙轮轴线作逆时针方向旋转称自转。 滑动：牙轮齿相对于井底的滑移，包括径向（轴向）和切向（周向）滑动。 引起滑动的原因： 超顶和复锥引起切向（周向）滑动 移轴引起径向（轴向）滑动 纵向振动：牙轮在滚动过程，其中心上下波动，使钻头做上下往复运动。 引起纵向振动的原因： 单、双齿交替接触井底，使牙轮中心上下波动； 井底凹凸不平,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,哈充疙后奇浅献拉悠痔界捆揩茂擦锌慈惭凛钝唱涧琉角具靳犬参扦僵姜械钻具的识别组成及组合集束钻井,第 41 页,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,牙轮滑动对破岩的作用: 牙轮的超顶和复锥引起的切向滑动剪切掉牙齿之间的岩

25、石。 超顶引起的轴向滑动剪切掉齿圈之间的岩石。,2牙轮钻头的破岩作用 （1）冲击、压碎作用 纵向振动产生的冲击力和静压力（钻压）一起使牙齿对地层产生冲击、压碎作用，形成体积破碎坑。 （2）滑动剪切作用 牙轮牙齿的径向滑动和切向滑动对井底地层产生剪切作用， 破碎齿间岩石。 （3）射流的冲蚀作用 由喷嘴喷出的高速射流对井底岩石产生冲蚀作用，辅助破碎岩石。,幸应馅带壶瘩都璃脓柴夕艰竣委擅事缝凹邀坷稻貌孟灵戈皆有苗腑赎邀剪钻具的识别组成及组合集束钻井,第 42 页,（四）金刚石钻头（Diamond Bit) 1.金刚石钻头的组成 金刚石钻头为无活动部件的整体式钻头。由钢体、胎体（冠部和保径部分）、水眼

26、及水槽、金刚石切削刃等部分组成,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,蘸趁啮朔毫慷懒捎熄掀醉帖咀杖鸡稽画当嘻铀转斯物撤理脊既辅怒傍坠詹钻具的识别组成及组合集束钻井,第 43 页,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,热稳定聚晶金刚石钻头（TSP） TSP钻头的热稳定性、耐磨性和抗冲击能力都高于一般的金刚石钻头。,罩色秦柞套崎母腕从射禹来镀柏擎荧启喝批泌违求吟涪荤轴段噎瞪毡破钧钻具的识别组成及组合集束钻井,第 44 页,2.特性 金刚石具有极高的硬度（莫氏硬度10）、抗压强度（8800MPa）和耐磨性钢的9000倍）。 其缺点是： 脆性大，受冲击载荷易碎裂； 具有热敏性，高温下（450以

27、上）石墨化。 用于坚硬、高研磨性地层，无活动件。,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,睬展杆享防吏诽费冕跋韦黍驭熔蛀裸断嘎宇柄毕颤拙萤招两核粒艇蒋询业钻具的识别组成及组合集束钻井,第 45 页,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,3.金刚石钻头的破岩机理 概括地讲，金刚石钻头以磨削（研磨）方式破碎岩石，类似于砂轮磨削金属的过程。 在钻进某些硬地层时，在钻压作用下压入岩石，使与金刚石接触的岩石 处于极高的应力状态而使岩石呈现塑性； (2)在塑性地层(或岩石在应力作用下呈塑性的地层)， 使前方的岩石内部发生破碎或塑性流动， 脱离岩石基体，形成岩屑，称作犁削。 (3)在脆性较大的岩石中，

28、在钻压和扭矩作用下所产生的应力使岩石表现为脆性破碎，即属于以剪力和张力形式破碎岩石。 (4)在坚硬岩石(如隧石、硅质白云岩、硅质石灰岩等)中，是要靠金刚石的棱角实现微切削、刻划等方式来破碎岩石。,耸港准蒋并震赣椒服硷纬乍艾含熬泵塑啡套秉理僧牛在斥自骋沸卯闰贝垫钻具的识别组成及组合集束钻井,第 46 页,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,4.金刚石钻头的正确使用 1. 适用于硬、研磨性地层，涡轮钻井，深井钻井， 取心作业。寿命长，进尺高。 2. 钻头下井前，井底打捞干净，确保没有金属落物。 3. 先用小钻压、低转速跑合，然后用合适钻压和高 转速钻进。 4. 采用低钻压（30-50kN）、

29、高转速、大排量钻进。,自蹲诀炮挚利旗琵高本教喊拎照庄盏术尔依拱睹乳炊蔗熔誓讹姥件掂坐伸钻具的识别组成及组合集束钻井,第 47 页,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,（五）PDC钻头（Polycrystalline Diamond Compact Bit）,钢体PDC钻头,胎体PDC钻头,两类PDC切削元件,忆歪猴揉搔鹿轴邑队耸虐龄脖阮麦呆神椿堑血予食妆钵歌谆氯算骸扫龟歌钻具的识别组成及组合集束钻井,第 48 页,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,1. PDC钻头的结构特点 切削元件聚晶金刚石复合片（PDC）,特 性 PDC既具有金刚石的硬度和耐磨性。 弱点是热稳定性差，350以

30、上加速磨损。抗冲击能力较差。 用于软到中硬均质的地层，无活动件，钻压小转速快。,13.4， 19,他攻串凰孵义孺丹钻战热短迷翁肠春传蠕岗穗任骗乐盖疆蔼幻腹需浦款经钻具的识别组成及组合集束钻井,第 49 页,2.工作剖面形状,特点 内外锥有利于钻头稳定； 外锥较长，可多布齿，使磨损均匀； 钻硬夹层，冠部齿易早期损坏。 适合中等均质地层。,特点 钻头表面积较小，水力集中，清洗效果好； 载荷分布较均匀； 用于钻石灰岩、白云岩等较硬地层。,特点 侧向推力指向钻头中心，有利于防斜； 钻头外部表面积大，可布置较多切削齿，利于提高寿命。 用于软地层。,特点 冠顶较宽且较平缓，载荷分布较均匀。 外侧采用圆弧，

31、布齿面积较大。 用于硬地层。,双锥形,浅锥形,抛物线形,B 形,昏拭寒棺隋涛片货掐震蔼绵己蹭悔帽摆凿学莽畦爷晓珐谚葛八冶积猖残户钻具的识别组成及组合集束钻井,第 50 页,3.喷嘴流道系统 冷却和清洗效果严重影响PDC钻头的钻速和寿命。 喷嘴数量一般比三牙轮钻头多。喷嘴位置和流道结构根据切削齿位置确定。,褂满钢蚕皿还估涌滁矣哭对玩溜跋抓渺怨姆踊虽疆囤怔村元社首诀肝捣摸钻具的识别组成及组合集束钻井,第 51 页,4.PDC钻头破岩机理 PDC钻头主要以切削方式破碎岩石。 切削刃在钻压作用下吃入地层，刃前岩石在旋转力作用下 发生剪切破坏。 切削塑性岩石和脆性岩石的过程类似于刮刀钻头。由于多个 切削

32、齿同时工作，井底岩石自由面多，因此破岩效率高。 金刚石切削刃耐磨性高，钻头寿命长，单只钻头进尺高。,第二节 钻头,臃仙累巷簇燕饥楷衔图酋厘道淤芭邓沽瑚研盼炸驻轧郝弄溯牟例靴花统秀钻具的识别组成及组合集束钻井,第 52 页,5.PDC钻头的正确使用 PDC钻头适用于软到中硬的大段均质地层，不适合钻软硬交错 地层和砾石层。 2. 与牙轮钻头相比，PDC钻头宜采用低钻压、高转速钻进。 3. 钻头下井前，井底要清洁，无金属落物。新钻头钻进时， 先用小钻压和低转速磨合井底。 4. PDC钻头属于整体式钻头，无任何活动部件，适合高转速的涡轮钻井。,第二节 钻头,僚聋翁患指鞠悦循惨缠绦枝蘸畴杆捂夯妊平颧衅烁

33、痒程腐俺掉傍聊蓖疚蚕钻具的识别组成及组合集束钻井,第 53 页,6 PDC钻头的选择 根据钻井方式选择钻头：直井应选择钻速快、寿命长的钻头；定向井选择造斜或稳斜性能好、适合于配井底马达的高转速钻头。 根据地层情况选择钻头：包括所钻地层的类型、硬度、岩性等。 根据钻井条件选择钻头：如设备能力 根据钻井参数选择钻头：,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,砍贿芍大莉蝶蚁驳头章闹鳖幂审钢凡挽况栈饱年纸怂薯睁砧焙碱锻服辗署钻具的识别组成及组合集束钻井,第 54 页,PDC钻头冠部轮廓形状有抛物线型、圆形和锥形三种，其中： 抛物线型：适用于各种软地层，具有进尺多，机械钻速高，稳定性好的特点，适合于转

34、盘及井下动力钻具。 圆形：工作面积小，水力集中，清洗较好，有利于钻穿硬夹层，在转盘钻井中常用。 锥形：吃入性好，稳定性强，适合于转盘及高转速下动力钻具钻井。,第二节 钻头,钻具的识别、组成及常用组合,县刃慈忻弹谁遥兵铰蝶雹租勇蕴铂离凳筋珍祸睫汁拴离疼工似抽若乳穆饥钻具的识别组成及组合集束钻井,第 55 页,1.方钻杆的丈量 （1）方钻杆使用长度的丈量。 将方钻杆平方在垫杠上，将钢卷尺零端对准方钻杆外螺纹大端台阶面，另一个人手握尺盒沿方钻杆逐渐将尺带拉出，然后将钢尺带贴与方钻杆内螺纹接头上面，眼观方钻杆末端的钢尺刻度，其刻度值即为方钻杆的使用长度。 （2）方钻杆通称尺寸的测量。 方钻杆通称尺寸为

35、方钻杆方部对边宽的尺寸。测量时，使用外卡钳进行。测量方法：分开外卡钳两腿，两腿张开度略大于方钻杆方部尺寸，将外卡钳卡向方钻杆方部下方，然后用双手向内压外卡钳的双脚，使其脚口紧贴方钻杆下部，再沿垂直于方钻杆轴线的方向轻轻向上拉取外卡钳，注意向外拉出外卡钳时，应防挂碰改变张开角度。卡钳拉出后，将卡钳一端内侧对准钢板尺零端，另一脚内侧平放于钢板尺上，其脚口对应的刻度值即为方钻杆方部对边宽的尺寸。,第三节 钻具的丈量及常用组合形式,钻具的识别、组成及常用组合,一钻具的丈量,熙叭说棕捕膳拆膘斋蜕用冲街甫逞奎菌侩楚葱哨滞毋涕秧星闰磁泻铂蚌脑钻具的识别组成及组合集束钻井,第 56 页,（3）方钻杆对角尺寸的

36、测量。 方钻杆对角尺寸为横截面对角线的长度。测量时，使用外卡钳配合钢板尺测量。其方法与分方钻杆通称尺寸的测量方法相似，不同之处：外卡钳的卡口是卡向方钻杆方部对角的下方，而不是卡向方部下方。 丈量注意事项： 方钻杆丈量是一般是指丈量方钻杆的使用长度，因为方钻杆方部末端上部的接头体部位无法进入转盘方补心内，因此在计算井深丈量方钻杆时，应从外螺纹大端台阶开始至方部末端为止，绝不能量至内螺纹顶端面，否则井深出现误差。下图中L0为方钻杆的使用长度。,第三节 钻具的丈量及常用组合形式,钻具的识别、组成及常用组合,蜜观尉崎政唇秀埂奋痞抡饶贿巢含死讲未颂琐嵌涵镶村钉绘寓冰榜姜鼓撵钻具的识别组成及组合集束钻井,

37、第 57 页,2.钻杆的丈量 （1）钻杆长度的丈量。 将钢卷尺零位端对准钻杆外螺纹大端台阶，另一个人将钢卷尺带拉到钻杆内螺纹接头端，并将尺带紧贴于内螺纹接头上端顶部，两眼直视内螺纹接头顶部所对应的尺带数值，该数值即为钻杆长度值。将该长度值与对应的钻杆号记录在钻杆记录本上。同时用白漆或红漆将钻杆长度值写在距钻杆内螺纹接头端1m处的钻杆本体上。,第三节 钻具的丈量及常用组合形式,钻具的识别、组成及常用组合,婚踪闸煎者碌惶亲屏倍邀谰淀凤蒂蚀屯选涛檄陶蟹蓬收鸿鹏交掷具铆淹抢钻具的识别组成及组合集束钻井,第 58 页,（2）用内卡钳测量钻杆内径。 用右手拇指与中指拿住内卡，食指扶住内卡，防止摆动。将内卡

38、两腿张开，张口距离略小于钻杆内孔，将内卡钳平行或竖直放入钻杆内孔，并注意内卡钳中心线必须与所测管体中心轴线一致。然后靠食指和中指将内卡钳两腿向外伸张（也可借助左手帮助向外分开内卡钳两腿），感觉卡钳两腿的顶端与管壁接触，即可用右手拇指、食指转动内卡钳，中指扶住内卡钳保持卡钳居中，感觉内卡钳两腿的顶端与管壁均有接触，且松紧适度，即可平直抽出内卡钳，然后左手平拿钢板尺，将内卡钳钳口一端外侧与钢板尺零端对齐。内卡钳口另一端外侧靠在钢板尺的刻度上，其两柱腿所指示的刻度值，即为钻杆内径尺寸，并将测量的数值记在记录本上。,第三节 钻具的丈量及常用组合形式,钻具的识别、组成及常用组合,蔚伸貉戍鞍郭恫仙驰破婚精

39、庭袍愿哑遭扫铆靡振慰溯痞迢梅痞凝乙扯驻遍钻具的识别组成及组合集束钻井,第 59 页,（3）用外卡钳测量钻杆外径。 用双手将外卡钳两腿分开，其张口略大于被测钻杆外径，右手拇指与中指捏住外卡钳，将钳口卡向钻杆本体外部进行试量。若钳口偏小，可将外卡钳双腿轻轻向外拨动，是钳口变大；若钳口偏大，可将卡钳一腿在钻杆本体上轻轻敲击一下，使钳口变小，反复调整钳口其张开度略小于钻杆本体外径，然后将卡钳垂直卡向钻具，向下轻压卡钳，让卡钳脚口顺利通过钻杆本体外部，然后轻轻垂直向上提起，使卡钳自然张开到被测钻杆本体外部的宽度，在上提下放多次，感觉锥口内侧稍有阻挡并能通过被测钻杆外部即可取出外卡钳。但要注意向上提取外卡

40、钳时，应防止碰挂而改变其张开角度。然后左手拿钢板尺，钳口一脚内侧对准钢板尺“0”位端，钳口另一脚内侧平放在钢板尺尺面上，其两脚口所指刻度即为被测钻杆的外径尺寸，将其外径尺寸记录在记录本上。,李酋筛烫咏翅处浑恶隅歼签皮抠专乞本祥捶雁哪闷划砧必详螟擎瓜截耀蚂钻具的识别组成及组合集束钻井,第 60 页,注意事项： 读数时采用“四舍五入”的方法计量钻杆单根的长度。但要注意若丈量了45根钻杆单根均属于“四舍”情况，可以将其中一次不舍而采用加入到1cm的形式，以进行补救；同样若“五入”次数较多，恶意将其中一次不入而舍去的方法进行补救。 钢尺带拉好读数时，两眼应齐平对准内螺纹接头台肩顶部，不饿斜视读数，否则

41、将影响丈量精度。,第三节 钻具的丈量及常用组合形式,钻具的识别、组成及常用组合,案庙蓉咬砌幕当尉帝悄碴宜男搔宗桓滞辜今者游忌吾繁颖壮佣坏骏极侦谗钻具的识别组成及组合集束钻井,第 61 页,第三节 钻具的丈量及常用组合形式,钻具的识别、组成及常用组合,3.钻挺的丈量 （1）长度测量 一个人站在钻挺内螺纹端，左手拿住钢卷尺盒，右手轻抚钢卷尺带，另一个人用右手握住钢卷尺带始端钢环，拉至钻挺外螺纹端时，停止向外拉钢卷尺带。 拿钢卷尺钢环一端的人，将尺带“0”点紧贴外螺纹端根部，见图，拿钢卷尺盒的人，将钢卷尺带貼与管体表面，并稍微拉紧（注意尺带是否铺平拉直），然后将钢卷尺带贴于钻挺内螺纹端面开始读数。,

42、裙监胀谆索弥率祟纪额施惧发约祈酞榔行狙谷封狞毋矽就贤煞阂载明柒腕钻具的识别组成及组合集束钻井,第 62 页,第三节 钻具的丈量及常用组合形式,钻具的识别、组成及常用组合,读数时，双眼视线必须与钢卷尺垂直，正视内螺纹顶面，不能正视内螺纹端倒角处，见图。然后读出钢卷尺贴于内螺纹端顶部端面的刻度值，即为单根钻挺的长度。,斤拔配整担率挨扩猛轧挖疡愤更补鹏玄榜醛宁仔匆迁猪待脱单颁庄俭铭则钻具的识别组成及组合集束钻井,第 63 页,量度为15m以上的钢卷尺最小刻度单位是厘米，若所量数值在两刻度之间，则应采用近似读数法，按“四舍五入”精确到厘米。,（2）钻挺内、外径测量。 钻挺内、外径的测量方法与钻杆内、外

43、径测量方法相同。,第三节 钻具的丈量及常用组合形式,钻具的识别、组成及常用组合,纺顶缺蚂规甥婆滋蝴渊肮卤到乳笨蚁州蚊陪讲剥辊冉盅三守芜淫札跃氢熙钻具的识别组成及组合集束钻井,第 64 页,注意事项 丈量钻挺时，首先卸下内、外螺纹端的护丝，丈量完后，要重新将护丝旋上，以保护螺纹。 所测量的钻挺管体上面不得堆放如何杂物，钢卷尺带必须拉紧，拉直并于钻挺中心线相平行。 丈量完钻挺后，必须用白漆或红漆将尺寸数值写在对应编号的钻挺本体上，将所有的钻挺丈量完后，必须按号复查，防止长度和对应的编号不相符而造成井深误差。,第三节 钻具的丈量及常用组合形式,钻具的识别、组成及常用组合,噎傍融赵涉玻罢骑僵鼎屎图巷抡

44、息冉沽蓖迹誉鲍郑穷章哩治陪官冷店杜污钻具的识别组成及组合集束钻井,第 65 页,第三节 钻具的丈量及常用组合形式,钻具的识别、组成及常用组合,4.接头的丈量 （1）接头长度的测量 现场测量接头的长度一般用1-2m的钢卷尺，1人进行测量。测量接头长度时，应将接头平放于垫板上。测量外螺纹接头时，应从内螺纹端面量至外螺纹根部台肩；测量双内螺纹接头长度时，应从两端顶部平面量起；测量双外螺纹接头长度时，可从任一端外螺纹根部台肩量至另一端外螺纹根部台肩。具体量法见图。,撮相浓啪钒罢尖帖冤典爆窝瓷藏蝇演究皂备蚜妻寄肃汇氨咬氦渠盎篇谤困钻具的识别组成及组合集束钻井,第 66 页,第三节 钻具的丈量及常用组合形

45、式,钻具的识别、组成及常用组合,若接头较长需要用量度长的钢卷尺进行测量时，其测量长度的方法与前面钻杆长度测量方法相同。 （2）接头内、外径的测量 接头内径和外径的测量方法与前面钻杆内、外径测量方法相同。,D1公扣接头大端直径；D2公接头内径；D3公接头小端直径；D4母接头端面镗孔直径；D5母接头内径,侥服萧辙宏赌信惺得其硅靠亡墟隋节狗本禄原勾形哟汾卢州锯姓绑后渤忠钻具的识别组成及组合集束钻井,第 67 页,第三节 钻具的丈量及常用组合形式,钻具的识别、组成及常用组合,注意事项： 测量接头长度时，一定将接头平放在地面或垫板上，不要竖直或倾斜放置，避免造成读数误差。 钢卷尺带应于接头中心轴线平行放

46、置，不得歪斜。读数时两眼应齐平对准端部，不可斜视读数，否则将影响测量精度。读数时采用“四舍五入”的方法计量接头长度。 接头内、外径测量注意事项与钻杆内、外径测量注意事项相同。,俊荫奸凶廖江卑玩艳邪师各弦丘邪裔继旗雨号诅膜收愚焉翅优司嚣搽尔魏钻具的识别组成及组合集束钻井,第 68 页,第三节 钻具的丈量及常用组合形式,钻具的识别、组成及常用组合,5.钻头尺寸的丈量 （1）钻头高度的测量。 将钻头工作刃朝下，竖直摆放在平硬的垫板或地面上。 将钢板尺平放在外螺纹根部台肩上（无体式钻头）或内螺纹根部台肩上（有体式钻头）。,抡地叫烛率盲拄劣痛恢吴褂牢假堡菠够笨藏胡订拂戈全龄凋云舞稼恶访讶钻具的识别组成及

47、组合集束钻井,第 69 页,第三节 钻具的丈量及常用组合形式,钻具的识别、组成及常用组合,用钢卷尺或直尺从垫板或地面竖直向上量至钢板尺下部边缘，所对应的刻度尺即为钻头高度L,见图。,秘娶闭屡著暗木邯饲咬模舞只宜宪茫煞薄满卧穆懦表羔哟法筹舅疡茬挞瓤钻具的识别组成及组合集束钻井,第 70 页,第三节 钻具的丈量及常用组合形式,钻具的识别、组成及常用组合,钻头直径的测量 简易钻头规测量钻头直径：先将钻头规平套在钻头上，钻头规内弧紧靠钻头外侧面，测量钻头规对边内弧或钻头外侧的间隙最大处的尺寸，然后用钻头规的尺寸减去间隙最大处的尺寸，即为该钻头的直径。 正规钻头规测量钻头直径：把钻头竖直排放，左手握住钻

48、头规手柄，右手拇指、食指、中指捏住钻头规调整尺寸大小的活动手柄，把钻头规尺寸调大，大于钻头直径，再把钻头规平套进钻头，然后把活动手柄逐渐调小，使其包住钻头（以手柄轻轻转不动为宜），此时，钻头规上所示的刻度尺寸即为钻头直径。,克相椰庐站泪木驾映毒映达藕八榔坞鸿盆佐菇哈再拽埂灰座费挪晋地储陀钻具的识别组成及组合集束钻井,第 71 页,第三节 钻具的丈量及常用组合形式,钻具的识别、组成及常用组合,测量注意事项。 测量钻头高度时，一定要将钻头平放在平硬的垫板或地面上，不能放在松软的地泥或沙地面，更不能让钻头倾斜。 读数时采用“四舍五入”的方法，手握钢尺或直尺测量时，一定要竖直平放，不能偏斜，两眼应平视

49、直尺上的刻度不能斜视。,期凌险戍烛掺谎阉啊遏黎擎噶粒限范耗迸上瑰谣崩螺灶瘁偏绎挫搬派弟导钻具的识别组成及组合集束钻井,第 72 页,第三节 钻具的丈量及常用组合形式,钻具的识别、组成及常用组合,不管使用的是简易的还是正规的的钻头规测量钻头直径，都应平套进钻头，不能一边高一边低，否则会造成测量误差。 将所量尺寸与钻头编号记入钻头卡，若是无体式钻头应将钻头使用高度和钻头全高都同时记入钻头卡内，以便计算井深。,笼呛汉社删漂谜桶脖谱氯针淤敦樱严蔚违跟儡粕灵怀只掉擞拢尧搽窟触亿钻具的识别组成及组合集束钻井,第 73 页,第三节 钻具的丈量及常用组合形式,钻具的识别、组成及常用组合,二钻具接头的识别 （一）接头类别的表示方法 1.三