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          如何避免油用牙輪鉆頭折斷?

          從鉆頭廠商和研究機構在油用牙輪鉆頭保徑結構研究應用動態可以看出,人們逐漸認識到保徑結構對鉆頭機械鉆速和壽命有較大影響。

             從鉆頭廠商和研究機構在油用牙輪鉆頭保徑結構研究應用動態可以看出,人們逐漸認識到保徑結構對鉆頭機械鉆速和壽命有較大影響,尤其在定向井和水平井應用的鉆頭影響較大,研究的新型鉆頭保徑結構在油用牙輪鉆頭應用中取得了好的效果。鉆頭保徑結構從被動保徑發展到主動保徑,保徑材料從低材料發展到高的復合材料,鉆頭保徑結構和材料的改進提高了鉆頭性能,進一步提高了鉆頭的機械鉆速和壽命。在保徑結構及材料研究方面有相應差距,國內相關鉆頭研究機構和廠商應進一步加強對保徑結構及材料的研究,尤其注重在鉆頭中研究應用一些主動保徑結構,進一步提高國產油用牙輪鉆頭性能,為鉆井用戶提供適應鉆井新工藝的高速鉆頭。

            屬于動密封領域,特別涉及一種油用牙輪鉆頭浮動密封裝置,由浮動環、浮動環內的彈性元件、牙輪、牙輪內部的牙掌,及位于牙掌外側的定位鋼球構成,所述的浮動環設置在油用牙輪鉆頭牙輪孔的階臺與牙掌軸底的平面之間,所述的定位鋼球設置在牙輪和牙掌的“R”槽之間。其有益效果為:油用牙輪鉆頭使用該浮動密封裝置取代傳統的橡膠密封,可降低摩擦系數,地延長工作時間,提高使用壽命;加工制造簡單,產品一致性好,質量穩定,提高綜合鉆井速率。
            提高鉆頭的機械鉆速和使用壽命是降低鉆井成本的途徑,有資料證實,鉆速的改進比鉆頭壽命的改進對降低鉆井成本的影響較大,其中鉆頭切削結構的改進是提高鉆頭的機械鉆速較直接的方法。很長時間以來,人們對切削結構的改進主要集中于主切削齒結構,例如在硬質合金齒結構方面,人們先后發明了楔形齒、勺形齒、偏頂勺形齒、等磨損齒等等。人們逐漸認識到保徑結構也對鉆頭機械鉆速和壽命有較大影響,尤其在大斜度井和水平井應用的鉆頭要求具有合理的保徑結構,許多新型保徑結構被研究出來并應用到油用牙輪鉆頭上取得了良好的效果。
            石油鉆井和地質鉆探中應用多的還是油用牙輪鉆頭。油用牙輪鉆頭在旋轉時具有沖擊、壓碎和剪切破碎地層巖石的作用,所以,油用牙輪鉆頭能夠適應軟、中、硬的各種地層。特別是在噴射式油用牙輪鉆頭和長噴嘴油用牙輪鉆頭出現后,油用牙輪鉆頭的鉆井速度提高,是油用牙輪鉆頭發展史上的一次重大革命。油用牙輪鉆頭按牙齒類型可分為銑齒(鋼齒)油用牙輪鉆頭、鑲齒(牙輪上鑲裝硬質合金齒)油用牙輪鉆頭;按牙輪數目可分為單油用牙輪鉆頭、三油用牙輪鉆頭和組裝多油用牙輪鉆頭。使用較多、普遍的是三油用牙輪鉆頭。在鉆削黃銅過程中經常會發生“扎刀”現象,也就是鉆頭自動切入現象,尤其在即將鉆穿孔時較會自動竄下,很不穩定,使孔出口處劃壞和帶毛刺或使鉆頭崩刃,重則鉆頭折斷。
            避免油用牙輪鉆頭折斷的解決方法:
           ?。?)要減少“扎刀”問題應使切削刃不太鋒利,故而減小切削刃外緣處的前角τ=6°~8°。如果鉆削壓力加工黃銅工件,那么τ=10°。
           ?。?)修磨橫刃使其變窄,但要對稱,這樣可鉆出較理想的孔。
            較近十年來,人們逐漸認識到保徑結構也對鉆頭機械鉆速和壽命有較大影響,尤其在大斜度井和水平井應用的鉆頭要求具有合理的保徑結構,許多新型保徑結構被研究出來并應用到油用牙輪鉆頭上取得了良好的效果。
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