浅谈钻进工具的使用

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1、克拉玛依职业技术学院毕业设计（论文）浅谈钻进工具的使用学生：邓帅学号：09030481指导老师：林强专业：钻井技术克拉玛依职业技术学院石油工程系二O—二年六月油气钻井作业就原理说来并不复杂，就是利用钻铤或加重钻杆给破碎岩石的钻头上施加一定的压力，使钻头的牙齿吃入地层，然后依靠钻柱的旋传带动钻头旋转，利用旋转钻头的扭矩来切削地层，并依靠循环的钻井液将钻屑带出井眼，以保证持续钻进。但是油气钻井所而临的任务却是很艰巨的，它需要把覆盖在油气层以上几百米以至几千米厚的岩层钻穿，而且要沿着预先设计好的井眼轴线把井眼钻直，或向预定的方向倾斜钻到口的点，这就要求强大的装备，锐利

2、的工具和精湛的工艺技术。钻进工具包括钻头、方钻杆、钻杆、钻铤及接头、螺杆钻具等。本课题学习钻进工具的特点、合理使用及注意事项。关键字：钻头，方钻杆，钻杆，钻铤，钻具组合目录摘要11绪论31」课题目标31.2课题任务32钻头42.1钻头类型42.2钻头结构及工作原理42.3钻头合理使用及注意事项53方钻杆64钻杆74」钻杆认知71.2普通钻杆71.3特种钻杆91.4钻杆接头及螺纹101.5钻杆的合理使用114.5.1钻杆的损坏及预防111.5.2钻杆的合理使用122钻铤143稳定器154钻具组合16钻具组合原理16钻具组合表示方法165螺纹钻具17&1螺杆钻具的结

3、构175.2螺杆钻具的合理使用186参考文献2010致谢211绪论1.1课题目标(1)能够根据钻井实际合理选择、使用和维护钻头；(2)能够测量钻头磨损量、分析钻头磨损并进行等级划分；(3)能够对入井钻具进行检查及正确丈量；(4)能够合理使用钻柱并能够根据钻具组合原则进行钻具组合，并能对方钻杆、钻杆、钻铤、各种接头等进行基本的维护；(5)能够分析钻头及钻柱在工作过程中的异常，及时处理，避免钻具事故的发生；(1)能够合理使用螺杆钻具，并能够进行基本的维护。1.2课题任务(1)ffi点掌握钻杆的特点和使用；(2)了解不同类型钻头的结构及破岩特点；(3)T解钻柱的基本组

4、成、钻具组合。2钻头2.1钻头类型按结构及工作原理分类：刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石材料钻头。按功用分类：全面钻进钻头、取心钻头、扩眼钻头。2.2钻头结构及工作原理刮刀钻头分四部分：上钻头体、下钻头体、刀翼、喷嘴。它主耍以切削、剪切和挤压方式破碎地层岩石。图2-2刮刀钻头破碎塑脆性岩石过程牙轮钻头是由钻头体、牙爪、牙齿、轴承、水眼和储油密封补偿系统等部分组成。它的破岩原理可概括为冲击、压碎、剪切。见右图三牙轮钻头结构图。Z11$Z/278三牙轮馅头（僚因携封沂动轴承喷射式）1-牙爪二234£K»；B压力补偿阪；6储汕転；7-护血杯：长油孔&9滾柱二1<>浹珠&11

5、衬食s12-携刘13才轮yM水15來环、16-卡Ml-iW；6金刚石材料钻头根据不同的切削齿材料制造的钻头分别称为天然金刚石钻头、PDC钻头。天然金刚石钻头主要有钢体、胎体、水力结构、保径、切削刃五部分组成，国内外对它的破岩机理存在不同观点，如研磨、剪切、压碎、梨削、切削等；PDC钻头主耍由钻头体、切削齿、水眼、保径和接头等组成，它主要以切削、剪切和挤压方式破碎地层岩石。2.3钻头合理使用及注意事项刮刀钻头适用于松软的泥岩、泥质砂岩、页岩等塑性和塑脆性地层中钻进。刮刀钻头起钻时间注意两点：一是机械钻速显著下降，憋跳钻现象加重或泵压突然增高。二是参考邻近井钻头磨损

6、情况，特别是外径磨损以下小于同规范的牙轮钻头为准，避免下才轮钻头时扩眼或划眼。牙轮钻头的选用方法：7.1坚硬及高研磨性地层：宜选用纯滚动的球齿或双锥齿镶齿方法。7.2浅井段与深井段钻头类型：浅井段选用机械钻速较高的钻头，深井段应考虑使用寿命长的钻头。7.3易井斜地层：应选用不移轴或移轴量很小、牙齿多而短的钻头。7.4软硕交错地层：应选镶齿钻头中加高楔形齿或加高锥球齿，钻进软地层时可提高转速降低钻压，在硬地层井段应提高钻压降低转速。7.5含石英砂岩夹层地层：宜选用带保径齿的镶齿钻头。7.6页岩地层或采用高密度钻井液钻井时：选用镶楔形齿的钻头。7.7灰岩、砂岩和其比

7、例较大的地层：选用滑动量较小的镶齿钻头。钻进时注意，出现以下儿种情况Z—时应起钻：(1)钻头在井底工作异常，如突发性蹩跳钻、钻速突降、转盘扭矩增大等；(2)钻头在井底工作正常，但经过核算认为已不经济时；(3)泵压突变，以判断为循环短路、钻头喷嘴脱落或堵塞；(4)发生严重顿溜钻。天然金刚石钻头下井前必须清理井底，循环洗井，尽量避免划眼。PDC钻头适用于软至中硬的适度研磨性地层，应避免在砾石、燧石及大段不匀质地层中使用。使用时岀现下列情况之一应考虑起钻：增加钻压，泵压升高。井底有落物。所钻岩性未变，机械钻速明显降低。操作失误造成严重溜钻、顿钻。计算成本不经济时。3方

8、钻杆方钻杆位于钻柱最上端