牙輪
- ?76 mm 小直徑鋼齒三牙輪鉆頭設(shè)計
用PDC 鉆頭或牙輪鉆頭；牙輪鉆頭鉆進(jìn)時牙齒交替接觸孔底，具有碎巖扭矩小、比壓高的特點(diǎn)，適應(yīng)地層范圍廣，可采用泥漿、空氣循環(huán)冷卻鉆頭和攜帶巖粉。國內(nèi)小直徑鑲齒三牙輪鉆頭已有研究報道，如?75、95、104 mm 鑲齒三牙輪鉆頭［2-4］；其中，?75 mm 地質(zhì)鉆探牙輪鉆頭采用拼裝式結(jié)構(gòu)，由鉆頭體、牙掌、牙輪、滾珠、塞銷、螺栓等組成，牙輪上鑲球形硬質(zhì)合金齒，掌背鑲保徑齒；? 95、104 mm 地質(zhì)鉆探牙輪鉆頭按石油牙輪鉆頭設(shè)計的理念，采用了楔形硬質(zhì)合金鑲
鉆探工程 2023年6期2023-12-02
- 基于ABAQUS牙輪鉆頭輪體速比計算機(jī)仿真研究*
65）0 引言三牙輪鉆頭是國內(nèi)外應(yīng)用最為普遍的牙輪鉆頭[1-4]，隨著鉆井深度不斷地增加，地層越來越復(fù)雜。因此國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行大量的研究試驗，分析不同因素對牙輪鉆頭的輪體速比影響[5-8]。黃春申[9]為了得出不同類型的三牙輪鉆頭鉆資中砂巖和嘉一灰?guī)r的機(jī)械鉆速，從而開展了大量的室內(nèi)物理試驗來模擬破巖，并通過數(shù)據(jù)收集得出了這兩種鉆頭的機(jī)械鉆速，平均傳動比隨鉆壓的變化關(guān)系，為鉆這兩種巖石層的鉆頭的改進(jìn)和設(shè)計提供了重要的試驗數(shù)據(jù)。張強(qiáng)、張曉東等[10]采用正交實驗
機(jī)電工程技術(shù) 2023年1期2023-02-24
- 深層水平井鉆頭優(yōu)選與應(yīng)用
先后共發(fā)生多次掉牙輪事故，處理事故損失時間較多。此外，在Y深等其它區(qū)塊營城組地層還沒有使用，效果如何還有待于驗證。1.3 牙輪鉆頭由于營城組流紋巖、凝灰?guī)r和沙河子組礫巖研磨性強(qiáng)，導(dǎo)致鉆頭鉆速低、壽命短、用量大，平均單井三開鉆頭用量25～30只。國內(nèi)外617～737級別的牙輪鉆頭整體使用效率不高，鉆頭斷齒、掉齒、縮徑、磨尖等現(xiàn)象嚴(yán)重。1.4 孕鑲鉆頭渦輪鉆提速的關(guān)鍵是優(yōu)選合適的配套鉆頭，針對強(qiáng)研磨性流紋巖、凝灰?guī)r地層以及礫巖地層，目前還沒有合適的孕鑲鉆頭。1
西部探礦工程 2022年8期2022-08-08
- 基于UG的三牙輪鉆頭參數(shù)化設(shè)計及仿真鉆進(jìn)
王杰基于UG的三牙輪鉆頭參數(shù)化設(shè)計及仿真鉆進(jìn)吳澤兵，郭禹倫，席凱凱，王杰（西安石油大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，陜西 西安 710000）以UG軟件為設(shè)計平臺，運(yùn)用知識融合技術(shù)等手段，分別建立牙輪鉆頭的牙輪體、牙齒參數(shù)化模型，并且進(jìn)行牙輪齒槽造型，使用合理約束將牙輪與牙齒、牙輪與牙輪之間進(jìn)行裝配，然后在UG運(yùn)動仿真模塊中，對三牙輪鉆頭設(shè)置載荷約束與邊界條件，確定初始條件，模擬牙輪鉆頭在井底鉆進(jìn)運(yùn)動，并開發(fā)仿真鉆進(jìn)插件，得到三牙輪鉆頭在鉆進(jìn)過程中的井底齒坑模型，為鉆頭
機(jī)械 2022年3期2022-04-18
- 混合鉆頭在玉門油田鴨西區(qū)塊白堊系地層的應(yīng)用
特點(diǎn)混合鉆頭，即牙輪-PDC混合鉆頭,它融合了牙輪鉆頭和PDC鉆頭的優(yōu)點(diǎn)，將牙輪鉆頭的沖擊破碎和PDC鉆頭的剪切破碎這兩種破巖方式集中在同一種鉆頭上，以適應(yīng)復(fù)雜地層和特殊鉆井工藝的鉆井需要。根據(jù)鉆頭直徑的不同，常見的混合鉆頭有兩牙輪兩刀翼、兩牙輪四刀翼、三牙輪三刀翼、四牙輪四刀翼等不同設(shè)計。1.2 混合鉆頭提速機(jī)理1.2.1 在硬地層、硬塑性地層提速機(jī)理在難鉆的硬地層、硬塑性地層等地層，普通PDC鉆頭以刮削方式破碎巖石，使巖石產(chǎn)生剪切滑移而破碎，但由于PD
西部探礦工程 2022年3期2022-03-24
- ?215.9 mm 四牙輪取心鉆頭設(shè)計與應(yīng)用
決的問題［5］。牙輪鉆頭具有地層適應(yīng)性廣、鉆進(jìn)效率高的特點(diǎn)，是硬巖以及復(fù)雜地層的首選鉆頭。但是一般的牙輪鉆頭并不具備取心功能，主要是進(jìn)行全斷面鉆進(jìn)，將牙輪鉆頭與取心結(jié)合起來既能夠進(jìn)行高效鉆進(jìn)，又能夠完成取心工作。牙輪取心鉆頭曾經(jīng)在大陸科學(xué)鉆探硬巖鉆進(jìn)取心中使用。1970 年，蘇聯(lián)在科拉半島進(jìn)行大陸超深鉆探，全井在高研磨性、高硬度結(jié)晶巖中鉆進(jìn)，除使用一種鑲有超硬材料“斯拉烏季契”的鉆頭外，均應(yīng)用牙輪取心鉆頭，主要分為鑲齒四牙輪與六牙輪取心鉆頭2 種，取心直徑
鉆探工程 2022年1期2022-02-15
- 強(qiáng)攻擊型鑲齒牙輪鉆頭設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用
實際作業(yè)中,銑齒牙輪鉆頭壽命短，無法穿越下洋組砂礫巖地層,PDC鉆頭與馬達(dá)配合時MWD工具面不穩(wěn)無法實施定向鉆井,常規(guī)鑲齒牙輪鉆頭設(shè)計與地層不匹配、機(jī)械鉆速低,3種常用類型鉆頭均需要至少2趟鉆完成,亟需鉆頭技術(shù)創(chuàng)新突破,在此背景下,研發(fā)了適用于該區(qū)塊的強(qiáng)攻擊型鑲齒牙輪鉆頭,實現(xiàn)1只鉆頭、1趟鉆打穿新近系地層,創(chuàng)造中國海洋石油有限公司兩項紀(jì)錄,提質(zhì)增效顯著,鉆頭技術(shù)發(fā)展為井身結(jié)構(gòu)調(diào)整應(yīng)對潿洲組鉆井難題奠定了基礎(chǔ)。1 地層可鉆性分析1.1 巖性特點(diǎn)北部灣盆地新
天然氣與石油 2021年6期2022-01-14
- 混合鉆頭破巖機(jī)理淺析
常規(guī)PDC鉆頭和牙輪鉆頭。常規(guī)PDC鉆頭價格低，市場占有率較高，約占有70%左右的市場份額，其優(yōu)勢在于在泥砂巖等軟地層中鉆井速度快，鉆井進(jìn)度平穩(wěn)，鉆井質(zhì)量較高，但存在PDC鉆頭遇到火成巖等堅硬地層時，鉆頭的切削齒磨損太快，導(dǎo)致鉆井速度和效率降低。常規(guī)牙輪鉆頭在軟地層和較硬地層中均有較好表現(xiàn)，但該類鉆頭在鉆遇極硬地層時，牙輪鉆頭經(jīng)常出現(xiàn)斷齒甚至切削齒脫落，因而導(dǎo)致鉆井速度以及鉆井效率低下[2-3]。近年來，國內(nèi)外多家機(jī)構(gòu)提出了混合鉆頭的概念，混合鉆頭是將PD
西部探礦工程 2021年9期2021-09-27
- 牙輪鉆頭牙齒鑲裝工藝有限元研究*
公司)0 引 言牙輪鉆頭是石油鉆井工程中有效的破巖工具之一，主要以變角度的壓入加刮鑿方式破碎巖石，其牙齒在破巖過程中做三維復(fù)合運(yùn)動[1-2]。由于鉆頭工作環(huán)境復(fù)雜，工作時承受鉆壓、彎矩和剪切力等載荷作用，牙齒失效現(xiàn)象[3-5]時有發(fā)生。長期以來，眾多學(xué)者針對牙輪鉆頭做了大量研究，從研究內(nèi)容來看，主要是鉆頭設(shè)計以及壓齒力和固齒力計算[6-8]等。陳涵宇[9]通過分析傳統(tǒng)的布齒結(jié)構(gòu)，提出了新型倒錐齒結(jié)構(gòu)，可以有效地增大牙齒的固緊力，減少脫齒現(xiàn)象的發(fā)生；鄧嶸等[
石油機(jī)械 2021年7期2021-07-12
- 牙輪鉆頭牙齒鑲裝工藝有限元研究*
公司)0 引 言牙輪鉆頭是石油鉆井工程中有效的破巖工具之一，主要以變角度的壓入加刮鑿方式破碎巖石，其牙齒在破巖過程中做三維復(fù)合運(yùn)動[1-2]。由于鉆頭工作環(huán)境復(fù)雜，工作時承受鉆壓、彎矩和剪切力等載荷作用，牙齒失效現(xiàn)象[3-5]時有發(fā)生。長期以來，眾多學(xué)者針對牙輪鉆頭做了大量研究，從研究內(nèi)容來看，主要是鉆頭設(shè)計以及壓齒力和固齒力計算[6-8]等。陳涵宇[9]通過分析傳統(tǒng)的布齒結(jié)構(gòu)，提出了新型倒錐齒結(jié)構(gòu)，可以有效地增大牙齒的固緊力，減少脫齒現(xiàn)象的發(fā)生；鄧嶸等[
石油機(jī)械 2021年7期2021-07-12
- 旋挖鉆機(jī)在廣州花崗巖孤石地區(qū)幾種巖石成孔方法的分析比較
用旋挖鉆機(jī)常規(guī)的牙輪筒鉆巖石成孔工藝無法滿足工程需要，因此考慮采用潛孔錘與旋挖鉆機(jī)的組合工藝以滿足實際工程的需要。而針對具體是采用小直徑的潛孔錘引孔還是整體集束式潛孔錘成孔，本工程進(jìn)行了常規(guī)牙輪筒鉆鉆進(jìn)、小直徑潛孔錘引孔鉆進(jìn)及集束式潛孔錘鉆進(jìn)3種成孔方法的試驗。2 旋挖鉆機(jī)巖石成孔方法2.1 牙輪筒鉆成孔采用牙輪切削巖石，取芯筒鉆提取巖芯的方法，采用的機(jī)械設(shè)備如表1所示。表1 機(jī)械設(shè)備Tab.1 Mechanical Equipment牙輪筒鉆［3-4］是
廣東土木與建筑 2021年4期2021-05-13
- 礦用三牙輪鉆頭浮動套磨損仿真分析與驗證
州 215006牙輪鉆頭是鉆井領(lǐng)域中最重要的破巖工具之一，也是石油鉆探的主要工具，露天鐵礦、煤礦及有色金屬礦開采的重要工具。它的壽命直接影響鉆井的效率和成本。浮動軸承是牙輪鉆頭的關(guān)鍵部件，而浮動套又是浮動軸承的核心部件，在牙輪軸承和牙掌軸承之間處于相對運(yùn)動狀態(tài)，是軸承內(nèi)部是最容易磨損的部件。浮動軸承的壽命幾乎直接決定了牙輪鉆頭的使用壽命。提高現(xiàn)有礦用牙輪鉆頭浮動軸承的工作性能，延長其在冷卻條件極差的穿孔作業(yè)工況下的使用壽命，是目前礦山穿孔領(lǐng)域迫切需要解決的
礦山機(jī)械 2021年1期2021-02-05
- 深井鉆探中小尺寸復(fù)合鉆頭的技術(shù)分析與展望
頭難以深入地層，牙輪鉆頭機(jī)械效率低，軸承壽命短，容易失效造成井下安全事故；2.扭矩波動大，工具面不穩(wěn)定，定向效率低；3.井眼直徑小，鉆頭結(jié)構(gòu)受限，容易產(chǎn)生抽吸現(xiàn)象導(dǎo)致井壁失穩(wěn)；4.超深水平井面臨儲層非均質(zhì)性強(qiáng)、變化大、定向鉆軌跡控制困難、井下工具儀器工作環(huán)境惡劣。深井、超深井鉆井工程地質(zhì)極為復(fù)雜，遭遇諸多世界級鉆井技術(shù)難題，亟待解決。在深井、超深井鉆井的工程項目中，需要選取合適的鉆頭才能使施工過程順利進(jìn)行。三、鉆頭技術(shù)應(yīng)用分析深井、超深井鉆井通常采用小井眼
一帶一路報道 2020年6期2020-12-16
- 牙輪鉆機(jī)除塵系統(tǒng)研究
平摘要：為了研究牙輪鉆機(jī)除塵系統(tǒng)本文通過筆者多年工作經(jīng)驗在充分了解牙輪鉆機(jī)的除塵狀況與工作原理后展開相關(guān)探索，最終提出適應(yīng)于現(xiàn)場的牙輪鉆機(jī)干式除塵改造方案。關(guān)鍵詞：牙輪;鉆機(jī);除塵;原理1引言牙輪鉆機(jī)是一種多用途、多功能的重型裝備，常用于礦產(chǎn)開采行業(yè)的大型露天礦生產(chǎn)，在牙輪鉆機(jī)使用的過程中，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要用于使鉆桿通過，以提供較大的鉆頭軸向壓力和扭矩，相應(yīng)設(shè)備機(jī)鉆頭同時在巖石上鉆孔和旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生壓力靜態(tài)并影響巖石上的動態(tài)壓力。但是，在滾筒平臺的長期生產(chǎn)過程中，
裝備維修技術(shù) 2020年3期2020-11-20
- 牙輪鉆機(jī)穿孔操作標(biāo)準(zhǔn)研究與應(yīng)用
3～15 km，牙輪鉆機(jī)是采場礦巖主要穿孔設(shè)備，屬于旋轉(zhuǎn)、沖擊式破碎礦巖，主要用來對巖石和礦石進(jìn)行穿孔，穿孔后進(jìn)行爆破和挖掘，也被廣泛用于大型水利建筑工程中巖石的穿孔作業(yè)。峨口礦用8臺型號為KY- 250D、2臺型號為YZ- 35D的牙輪鉆機(jī)，擔(dān)負(fù)900萬t/a鐵礦石，3 000萬t/a廢石穿孔任務(wù)，因此牙輪鉆機(jī)是采場礦巖穿孔主要設(shè)備，而鉆機(jī)管理的關(guān)鍵任務(wù)是如何降低鉆機(jī)司機(jī)采礦現(xiàn)場穿孔操作故障，杜絕野蠻和過載操作，提高牙輪鉆機(jī)穿孔操作標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行率，充分發(fā)揮牙
有色設(shè)備 2020年4期2020-10-26
- 牙輪鉆機(jī)破巖作用機(jī)理及受力分析
014080）牙輪鉆機(jī)使用的合理工作制度，取決于適應(yīng)被穿鑿的礦巖物理機(jī)械特性，選擇穿孔參數(shù)。由大量的實際統(tǒng)計資料表明，鉆具的損壞、磨損、過早報廢等情況，除了與操作者有關(guān)外，還與鉆具的質(zhì)量有關(guān)。各礦山都將鉆具列為“大宗消耗件”，除了價格昂貴外，還會造成廢孔，效率低下，成本上升。鉆具主要由鉆桿、穩(wěn)桿器、牙輪鉆頭組成。每項過早損壞，都會造成其它項受力負(fù)載和動作的改變，使鉆機(jī)設(shè)備振動和負(fù)荷加大，導(dǎo)致提前損壞。因此，對礦用牙輪鉆頭的力學(xué)研究十分重要。相對于傳統(tǒng)的彈
魅力中國 2020年23期2020-07-19
- 礦用牙輪鉆頭軸承系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計
30083礦用三牙輪鉆頭；軸承系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計1 引言礦用三牙輪鉆頭是露天礦山鑿巖穿孔的主要工具，廣泛應(yīng)用于鐵礦、銅礦、煤礦等各類露天礦山的開采，主要由牙爪、牙輪及其它多種小零件組成，大體可分為軸承系統(tǒng)、破碎系統(tǒng)及排蹅冷卻系統(tǒng)。其工作原理是牙輪鉆頭與鉆機(jī)上的鉆桿連接，隨同鉆桿旋轉(zhuǎn)，并帶動與巖體接觸的牙輪滾動。牙輪繞牙爪軸線自轉(zhuǎn)，同時繞鉆頭中心公轉(zhuǎn)。牙輪外錐體上的硬質(zhì)合金齒，依靠鉆機(jī)的鉆壓及牙輪旋轉(zhuǎn)附加沖擊載荷，以壓碎、沖擊、剪切和刮削等不同形式吃入并破碎巖石
工程技術(shù)與管理 2020年4期2020-06-22
- 露天礦1190E 型牙輪鉆機(jī)破巖機(jī)理及主要工作參數(shù)分析
017100）牙輪鉆機(jī)是露天礦山常用的鉆孔設(shè)備[1-4]。哈爾烏素露天煤礦采用的1190E 型牙輪鉆機(jī)是山特維克礦山工程機(jī)械有限公司生產(chǎn)的的鉆孔設(shè)備[5]，研究其主要工作參數(shù)，對提高礦山鉆孔效率、增加鉆機(jī)壽命具有重要的意義[4-6]。1 鉆機(jī)的破巖機(jī)理1190E 牙輪鉆機(jī)鉆孔時通過牙輪鉆機(jī)帶動牙輪鉆頭垂直向下鑿孔。其破巖機(jī)理是通過推壓和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)給鉆頭施加高鉆壓和扭矩，牙輪鉆頭的牙輪不僅繞牙輪軸頸自轉(zhuǎn)，同時繞鉆頭軸線（鉆桿中心線）公轉(zhuǎn)，使巖石在靜壓、弱沖擊
機(jī)械管理開發(fā) 2020年3期2020-05-21
- 鋼齒牙輪鉆頭滑動軸承接觸應(yīng)力分析與間隙優(yōu)化
ri，鄭維新鋼齒牙輪鉆頭滑動軸承接觸應(yīng)力分析與間隙優(yōu)化吳澤兵，Adnane El Mokhtari，鄭維新（西安石油大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，陜西 西安 710065）在石油鉆探工程中牙輪鉆頭承擔(dān)著極為重要的作用，其工作壽命與鉆井性能對工程質(zhì)量、效率和成本都有重大影響。軸承作為牙輪鉆頭最重要的結(jié)構(gòu)，其表面接觸應(yīng)力分布及其不均勻是導(dǎo)致軸承結(jié)構(gòu)失效的最主要原因，因此有必要對軸承接觸應(yīng)力分布和大小進(jìn)行分析研究。利用Creo與Pro/E軟件對牙輪鉆頭滑動軸承副結(jié)構(gòu)進(jìn)行了
機(jī)械 2020年3期2020-04-10
- 牙輪鉆頭早期損壞的原因及解決辦法分析
得到進(jìn)一步提高。牙輪鉆頭是開展開采作業(yè)過程中最關(guān)鍵的核心組件之一，其主要作業(yè)關(guān)鍵指標(biāo)是軸壓、轉(zhuǎn)速和排碴風(fēng)量。從單個組件成本消耗方面來說，牙輪鉆頭在作業(yè)過程中所消耗的資金量大約是整個鉆孔開采過程總量的50%以上，所以說鉆頭有效工作周期的長短對于整臺牙輪鉆機(jī)的經(jīng)濟(jì)性有決定性的作用。牙輪鉆頭的工作環(huán)境惡劣，很容易在開展鉆孔的作業(yè)中產(chǎn)生故障、問題，據(jù)不完全統(tǒng)計數(shù)據(jù)，牙輪鉆機(jī)排碴風(fēng)量對整個牙輪鉆頭的使用壽命影響最大。甘肅鏡鐵山礦業(yè)有限公司長期使用的有KY-250D
設(shè)備管理與維修 2020年2期2020-03-24
- 淺談提高牙輪鉆桿使用壽命的措施
63700）1 牙輪鉆機(jī)的工作原理及牙輪鉆桿的結(jié)構(gòu)牙輪鉆機(jī)的工作部分主要由動力頭、牙輪鉆桿、穩(wěn)桿器和牙輪鉆頭組成。牙輪鉆機(jī)鉆孔時，動力頭通過牙輪鉆桿和穩(wěn)桿器將其提供的回轉(zhuǎn)扭矩和軸向壓力傳遞給牙輪鉆頭，使牙輪鉆頭在巖石上回轉(zhuǎn)的同時不斷鉆進(jìn)，同時，通入牙輪鉆桿內(nèi)腔中的壓縮空氣將巖渣從鉆孔底部不斷吹到孔外，直到形成所需深度的鉆孔。牙輪鉆桿主要由鉆桿接頭（頭）、鉆桿接頭（尾）、無縫鋼管和銷子組成（如圖1所示）。圖1 牙輪鉆桿的結(jié)構(gòu)示意圖其中，鉆桿接頭與無縫鋼管的聯(lián)
中國金屬通報 2019年9期2019-10-21
- 基于ABAQUS 的三牙輪鉆頭輪體速比研究
710065）三牙輪鉆頭作為使用最為廣泛的牙輪鉆頭，在國內(nèi)外石油鉆井領(lǐng)域應(yīng)用較為普遍[1]。自從牙輪鉆頭出現(xiàn)以來，廣大學(xué)者都不遺余力地研究和預(yù)測其破巖時的輪體速比。張強(qiáng)等[2]通過試驗研究了幾何因素對牙輪鉆頭傳動比的影響，得出傳動比受牙輪外形、齒圈位置的影響。喻開安等[3]通過搭建試驗臺研究了單牙輪鉆頭的傳動比，由試驗分析了軸傾角對傳動比的影響，證實了單牙輪鉆頭的傳動比始終小于1。練章華等[4]通過試驗測得了兩種不同鉆頭破巖過程中的傳動比，結(jié)果表明了機(jī)械轉(zhuǎn)
云南化工 2019年7期2019-09-16
- 旋挖鉆進(jìn)用牙輪筒鉆的結(jié)構(gòu)探討及應(yīng)用
鉆頭、截齒鉆頭、牙輪筒鉆及這些鉆具的組合。施工工藝上，利用旋挖鉆機(jī)鉆頭更換和起下鉆方便等特點(diǎn)，采用鉆具組合的方式，即先采用筒鉆克取環(huán)形槽，再用螺旋鉆頭去破碎心部巖石，最后用撈砂斗撈渣的方法；對于大直徑硬巖鉆進(jìn)采用分級鉆進(jìn)法，先用小徑筒鉆取心鉆進(jìn)，再用大一級筒鉆擴(kuò)孔的辦法；采用氣舉反循環(huán)進(jìn)行全斷面牙輪或滾刀鉆頭鉆進(jìn)法；利用空氣反循環(huán)進(jìn)行潛孔錘鉆進(jìn)等。這些工藝方法對于旋挖鉆進(jìn)對付硬巖地層均取得了較好的效果，對旋挖鉆進(jìn)技術(shù)的推廣起到了促進(jìn)作用。本文重點(diǎn)探討在旋挖
鉆探工程 2019年6期2019-07-08
- 熱處理對礦用牙輪鉆頭滲碳層組織和硬度的影響
安710021）牙輪鉆機(jī)是石油、礦山開采常用的鉆采設(shè)備，牙輪鉆頭是鉆機(jī)主要的消耗品之一，牙輪鉆頭的好壞,直接影響鉆機(jī)的生產(chǎn)率和鉆孔成本,鉆頭費(fèi)用一般占鉆孔成本的40%以上[1]，鉆機(jī)工作時牙輪鉆頭承受較大的扭矩力、沖擊力及磨料磨損，因此，要求鉆頭材料具有高的強(qiáng)度、韌性、疲勞強(qiáng)度及高的耐磨性，制造牙輪鉆頭用鋼主要有15~20CrNi3Mo、15~20 CrNiMo、15MnNi4Mo 等[2~4]。 牙輪的褲體通過滲碳處理提高表面含碳量及硬度，增加耐磨性和疲
鑿巖機(jī)械氣動工具 2019年1期2019-04-15
- 淺談對牙輪鉆機(jī)技術(shù)改造的探索與研究
質(zhì)量和安全，實現(xiàn)牙輪鉆機(jī)使用過程中各項工序精細(xì)化的施工目標(biāo)。1 牙輪鉆機(jī)的工作原理用牙輪鉆機(jī)的鉆頭的輾壓作用來破碎礦巖，主要適用于在硬礦巖上鉆直徑150mm～440mm的孔，它具有效率高、勞動強(qiáng)度小的優(yōu)點(diǎn)，1981年，一些企業(yè)研制生產(chǎn)出最新型，高性能，低消耗，露天的各種型號鉆孔機(jī)械，隨后，在新產(chǎn)品的開發(fā)上牙輪鉆機(jī)具有了專業(yè)技術(shù)人員上的優(yōu)勢，再加上與科研院校常年合作，研制出了新型的液壓潛孔鉆機(jī)并到投入使用。在露天礦山開采設(shè)備中，牙輪鉆機(jī)是采礦工程中最容易被忽
世界有色金屬 2019年19期2019-02-10
- 淺析牙輪鉆機(jī)作業(yè)效率影響因素
100038）牙輪鉆機(jī)是大中型露天礦山普遍使用的穿孔設(shè)備。它是利用牙輪鉆頭破碎巖石并依靠壓縮空氣排除巖渣的自行式鉆機(jī)。它與其他類型的鉆機(jī)相比，具有穿孔效率高、成本低、安全可靠、使用范圍廣和勞動強(qiáng)度低等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在冶金、煤炭、化工、國防等工業(yè)部門的大中型礦山中[1]。穿孔作業(yè)為爆破工作提供裝放炸藥的炮孔，是露天礦開采的首道工序。穿孔質(zhì)量對其后生產(chǎn)工藝如爆破、采裝、運(yùn)輸?shù)裙ぷ鞯男十a(chǎn)生直接影響，并且，穿孔爆破成本占據(jù)采礦成本很大一部分比例，一般可達(dá)到20
世界有色金屬 2018年19期2018-12-12
- 新型8-1/2″復(fù)合鉆頭的研制與應(yīng)用
倍，且發(fā)生5次掉牙輪事故，安全性存在問題。因此，自主研發(fā)新型8-1/2″復(fù)合鉆頭。提高深井機(jī)械鉆速，縮短完井周期，降低鉆井成本，減少井下事故的發(fā)生。1 復(fù)合鉆頭原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計1.1 復(fù)合鉆頭原理PDC鉆頭以刮削方式破碎巖石，但硬地層PDC齒吃入深度小，切削效率低，增大鉆壓又易使PDC齒損傷，硬地層中鉆速和壽命較低；牙輪鉆頭以沖擊壓碎方式破碎巖石，在巖石上形成齒坑，但在硬地層、硬塑性地層，巖石上形成齒坑小，影響切削效率。復(fù)合鉆頭包含牙輪和PDC刀翼，牙輪切削
西部探礦工程 2018年9期2018-09-11
- 混合鉆頭技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用
及類型混合鉆頭由牙輪和PDC刀翼組成，充分結(jié)合了2種鉆頭的優(yōu)勢，PDC切削齒部分能在較低鉆壓下提供較快的機(jī)械鉆速，牙輪部分能減輕鉆柱振動，從而利于鉆穿夾層中的硬巖層段[1]。具有連續(xù)的低扭矩特點(diǎn)，能提高夾層地層的耐用性，在硬夾地層和硬地層中更快、更平穩(wěn)。同時能夠配合多種鉆具使用，應(yīng)對井下復(fù)雜能力較PDC鉆頭更強(qiáng)，這在噴漏同層復(fù)雜層中不能使用動力工具情況下顯現(xiàn)出明顯優(yōu)勢?；旌香@頭的類型包括2種，即兩牙輪兩刀翼的較小直徑鉆頭及三牙輪三刀翼的較大直徑鉆頭。這2種
西部探礦工程 2018年6期2018-06-19
- 超長大直徑灌注樁牙輪鉆成孔施工技術(shù)探討
質(zhì)，進(jìn)尺緩慢。而牙輪鉆頭能夠適應(yīng)從軟到堅硬的多種地層，尤其適用于高層、超高層建筑的灌注樁基礎(chǔ)，及持力層在中(微)風(fēng)化花崗巖層等硬質(zhì)巖層的灌注樁施工。通過對樁基工程施工機(jī)械市場的各種相關(guān)信息進(jìn)行收集、歸類整理，并對其他一線城市的樁基工程施工機(jī)械市場進(jìn)行調(diào)查、研究及詢價，結(jié)合本工程實際情況，決定采用上海探礦機(jī)械廠生產(chǎn)的GPS-20型鉆孔鉆機(jī)(配備一臺泥漿泵)，每節(jié)鉆桿直徑Φ168mm長3m，鉆頭一種為普通錐形鉆頭，另一種為牙輪鉆頭，以縮短單根樁成孔時間。鉆機(jī)主
福建建筑 2018年5期2018-06-05
- 基于Virtools牙輪鉆機(jī)可視化仿真系統(tǒng)開發(fā)
視化仿真平臺模擬牙輪鉆機(jī)的裝配與工作過程，可實現(xiàn)在設(shè)計階段對產(chǎn)品的視覺效果和安裝進(jìn)行評估和預(yù)演，有效降低設(shè)計和施工風(fēng)險，減少安裝過程中出現(xiàn)的錯誤，節(jié)省時間和人力；同時，可較真是的展現(xiàn)產(chǎn)品的工作環(huán)境和工作過程，對于產(chǎn)品在投標(biāo)報價、產(chǎn)品展示及產(chǎn)品宣傳方面，起到非常重要的作用。1 模型建立在Virtools仿真平臺中，模型構(gòu)建過程主要有三個部分：創(chuàng)建模型、導(dǎo)入模型與控制模型。其中，導(dǎo)入模型時，應(yīng)對所創(chuàng)建的三維模型進(jìn)行紋理貼圖、燈光設(shè)置以及材質(zhì)顏色設(shè)置等處理，使模
重型機(jī)械 2018年2期2018-05-11
- 新型單牙輪鉆頭研究及應(yīng)用
眼直徑小，小尺寸牙輪鉆頭承壓小、軸承小，導(dǎo)致機(jī)械鉆速慢、鉆頭消耗多、起下鉆作業(yè)增加。如果使用金剛石鉆頭，價格昂貴，配套工具也不過關(guān)，鉆井效益沒有明顯的改善。本文的主要目的是在新型單牙輪鉆頭前期科學(xué)研究、產(chǎn)品試制和臺架試驗的基礎(chǔ)上，進(jìn)行工藝技術(shù)研究及應(yīng)用，解決川西地區(qū)探井小井眼機(jī)械鉆速慢、鉆井效益低的實際生產(chǎn)難題。通過一定數(shù)量的鉆頭下井試驗，取得技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，總結(jié)經(jīng)驗，形成技術(shù)規(guī)范及配套措施，以利于進(jìn)一步推廣應(yīng)用，將科研成果轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力。2 單牙輪鉆頭結(jié)構(gòu)及
現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備 2018年2期2018-03-30
- 發(fā)明專利展示平臺
人：夏建勛摘要：牙輪鉆頭是使用最廣泛的一種鉆井鉆頭。牙輪鉆頭工作時切削齒交替接觸井底，破巖扭矩小，切削齒與井底接觸面積小，比壓高，易于吃入地層；工作刃總長度大，因而相對減少磨損。牙輪鉆頭能夠適應(yīng)從軟到堅硬的多種地層。目前市場上常規(guī)的牙輪鉆頭由刀盤、牙爪和牙輪三部分組成，其中牙爪和牙輪之間的連接為固定連接，牙爪與刀盤之間的連接為焊接。在牙爪與牙輪固接時，現(xiàn)有的各種鉆頭均通過滑動摩擦來限制牙輪的平動自由度，例如通過在牙輪末端設(shè)置一對能夠相對旋轉(zhuǎn)的公頭和母頭，通
創(chuàng)新時代 2018年2期2018-02-11
- PDC-牙輪復(fù)合鉆頭在南堡油田大斜度井的應(yīng)用
-10]；如采用牙輪鉆頭鉆進(jìn)，因使用“螺桿+轉(zhuǎn)盤”鉆進(jìn)轉(zhuǎn)速高，實施井段短，且易發(fā)生掉牙輪事故，制約了大斜度井的鉆井速度；采用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)可以解決上述問題，但成本高。通過調(diào)研和相關(guān)實踐發(fā)現(xiàn)，在目前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，PDC-牙輪復(fù)合鉆頭可有效解決大斜度井定向井段托壓嚴(yán)重、定向工具面不穩(wěn)等問題。該類鉆頭融合了PDC鉆頭與牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)和破巖方式，使之具備了兩者的優(yōu)點(diǎn)，有效釋放了地層破碎應(yīng)力，減少了鉆頭的粘滑，提高了方向控制能力，減小了鉆頭的橫向振動幅度，有利于
石油鉆探技術(shù) 2017年6期2018-01-15
- KY310牙輪鉆機(jī)關(guān)鍵零部件有限元分析
24）KY310牙輪鉆機(jī)關(guān)鍵零部件有限元分析李 偉（太原重工技術(shù)中心， 山西 太原 030024）為了對新開發(fā)的KY310牙輪鉆機(jī)鉆架進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核，在有限元軟件中，對KY310牙輪鉆機(jī)的鉆架在正常加壓鉆進(jìn)及偶然卡鉆提升工況進(jìn)行了強(qiáng)度分析，確定了在上述兩種工況下，鉆架的受力危險位置。通過鉆架偶然卡鉆提升，且風(fēng)荷沿-X向作用工況下的屈曲分析，確定了屈曲載荷因子λ和臨界屈曲載荷。牙輪鉆機(jī) 鉆架 強(qiáng)度分析 有限元 屈曲分析牙輪鉆機(jī)作為露天礦山鉆孔的主要設(shè)備，
山西冶金 2017年4期2017-09-28
- 大口徑擴(kuò)孔牙輪鉆頭結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
54）大口徑擴(kuò)孔牙輪鉆頭結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計秦 可，郝世俊，趙永哲，祁宏軍，莫海濤，公丕進(jìn)（中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司，陜西西安 710054）通過對目前Ф550mm大口徑擴(kuò)孔牙輪鉆頭的牙掌結(jié)構(gòu)布置、齒面結(jié)構(gòu)和水力結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，提出設(shè)計優(yōu)化思路。結(jié)合彬長礦區(qū)某礦大口徑鉆井工程，開展大尺寸擴(kuò)孔牙輪鉆頭優(yōu)快成孔工藝技術(shù)的現(xiàn)場試驗研究。得出大口徑擴(kuò)孔牙輪鉆頭牙輪數(shù)量為9個時鉆速優(yōu)于6個，合理的牙掌結(jié)構(gòu)布置、齒面結(jié)構(gòu)的鉆頭結(jié)構(gòu)可提高23.1%的鉆速。大口徑；擴(kuò)孔牙輪鉆
化工設(shè)計通訊 2017年5期2017-06-05
- 淺談三牙輪鉆頭井下判斷與處理
6200）淺談三牙輪鉆頭井下判斷與處理?？伺d，武志華（中國石油青海油田監(jiān)督監(jiān)理公司，甘肅敦煌 736200）牙輪鉆頭在使用過程中主要是根據(jù)使用時間來分析判斷鉆頭在井下工作情況，鉆進(jìn)時稍有疏忽會發(fā)生掉大量有鑲齒、牙輪尖端和牙輪整體的事故。淺談三牙輪鉆頭先期損壞的原因、三牙輪鉆頭工作異常的起因及三牙輪鉆頭井下工況判斷，防止牙輪鉆頭事故的發(fā)生。三牙輪鉆頭；元件磨損；使用時間；巖石可鉆性1 三牙輪鉆頭先期損壞的起因1）牙輪鉆頭是在高鉆壓和鉆井液的沖洗作用下進(jìn)行鉆進(jìn)
化工設(shè)計通訊 2017年12期2017-03-06
- 采用油桶浸泡鉆頭提高鉆頭穿孔延米
損間隙增大失落或牙輪卡軸。根據(jù)巖性變化的特點(diǎn)，合理改進(jìn)存在的問題和缺陷，使鉆頭能夠適應(yīng)各種巖性下工作的需要，降低生產(chǎn)成本提高設(shè)備作業(yè)效率。牙輪鉆頭 浸泡除渣 效果分析1 前言牙輪鉆機(jī)是大型露天礦的重要設(shè)備之一，是整個生產(chǎn)工藝流程的第一道工藝，其穿孔效率的高低直接制約著后續(xù)的生產(chǎn)過程。而牙輪鉆頭是牙輪鉆機(jī)的主要易耗部件，露天穿孔設(shè)備的使用成本，大部分消耗在鉆頭上，約占穿孔成本的60%，隨著礦山的深部開采，礦、巖的巖性及硬度變化也比較大，鉆頭的消耗也在增加，穿
中國科技縱橫 2016年12期2016-08-23
- 牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的故障分析
摘要：液壓系統(tǒng)是牙輪鉆機(jī)的重要組成部分，通過改變壓強(qiáng)有效提高牙輪鉆機(jī)的作用力。但是牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)在長時間運(yùn)行過程中容易受到多種因素的影響而發(fā)生運(yùn)行故障，因此應(yīng)特別注意牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)故障問題。文章介紹了牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，分析了牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)故障類型，闡述了牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)故障處理方法。關(guān)鍵詞：牙輪鉆機(jī)；液壓系統(tǒng)；系統(tǒng)故障；輔助元件；執(zhí)行元件；控制元件 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A中圖分類號：TD41 文章編號：1009-2374（2016）13-0080-02
中國高新技術(shù)企業(yè) 2016年13期2016-05-30
- YZ-55B型牙輪鉆機(jī)斷鏈抱閘控制方式的改進(jìn)
）YZ-55B型牙輪鉆機(jī)斷鏈抱閘控制方式的改進(jìn)蔡源（內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤礦業(yè)分公司，內(nèi)蒙古包頭 014000）牙輪鉆機(jī)即一種鉆孔設(shè)備，多用于大型露天礦山。在生產(chǎn)過程中，機(jī)械的故障可能會對生產(chǎn)及安全有著重要的影響，本文首先介紹了牙輪鉆機(jī)的工作原理，然后介紹了牙輪鉆機(jī)的主要結(jié)構(gòu)特征，接著介紹了改進(jìn)前斷鏈抱閘控制原理和存在的問題，最后介紹了改進(jìn)方案和改進(jìn)后斷鏈抱閘控制原理，就YZ-55B型牙輪鉆機(jī)斷鏈抱閘控制方式的改進(jìn)進(jìn)行了介紹。YZ-55B型牙輪鉆機(jī)
中國科技縱橫 2015年16期2015-11-20
- 金剛石鉆頭與牙輪鉆頭鉆井特點(diǎn)對比研究
1）金剛石鉆頭與牙輪鉆頭鉆井特點(diǎn)對比研究■郭文珺（江西省核工業(yè)地質(zhì)局機(jī)械研究所 江西南昌 330031）在鉆井施工過程中，金剛石鉆頭與牙輪鉆頭各有自身顯著特點(diǎn)和優(yōu)勢，經(jīng)過對比分析，二者在結(jié)構(gòu)、性能、破巖機(jī)理、使用條件等方面存在差異。為取得更好的鉆井施工效果，應(yīng)綜合考慮兩種鉆頭的特征，應(yīng)用"銜接使用法"，將兩種鉆頭配合使用，提高破巖效果，促進(jìn)鉆井施工綜合效益提升。金剛石鉆頭牙輪鉆頭結(jié)構(gòu)性能破巖機(jī)理0 引言以前在石油鉆井工程中，通常采用牙輪鉆頭鉆井。隨著技術(shù)發(fā)
地球 2015年10期2015-03-31
- KY-310牙輪鉆PLC控制系統(tǒng)的改進(jìn)
司)KY-310牙輪鉆PLC控制系統(tǒng)的改進(jìn)段書發(fā) 白學(xué)勇 李紅剛(河鋼集團(tuán)礦業(yè)公司司家營北區(qū)分公司)司家營北區(qū)分公司所使用的牙輪鉆由于作業(yè)環(huán)境惡劣，設(shè)備通訊故障率高、維修困難，同時通訊線路的老化破損也影響其控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，不利于生產(chǎn)的正常進(jìn)行。通過分析牙輪鉆機(jī)各主機(jī)構(gòu)電氣控制原理，對其PLC控制系統(tǒng)硬件和軟件進(jìn)行部分技術(shù)改進(jìn)。改進(jìn)方案實踐結(jié)果表明，PLC控制系統(tǒng)部分改進(jìn)可明顯降低設(shè)備故障率，減少維修時間，提高設(shè)備效率，達(dá)到了節(jié)約成本的目的。牙輪鉆 PL
現(xiàn)代礦業(yè) 2015年12期2015-01-20
- 國產(chǎn)新型KY310牙輪鉆機(jī)
30024）引言牙輪鉆機(jī)于20世紀(jì)50年代開始在美國露天礦山應(yīng)用。20世紀(jì)60年代以來由于牙輪鉆機(jī)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)及牙輪鉆頭設(shè)計和制造水平的不斷提高，牙輪鉆機(jī)不僅在中、軟巖石，而且在堅硬礦巖中，如花崗巖磁鐵石英巖穿孔技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也優(yōu)于沖擊鉆和潛孔鉆。1933年，比塞洛斯進(jìn)入鉆機(jī)市場，1952年，比塞洛斯生產(chǎn)了第1臺商業(yè)認(rèn)可的電動型牙輪鉆機(jī)。1945年，俄羅斯重型機(jī)械聯(lián)合公司（即烏拉爾機(jī)械）開始制造重型牙輪鉆機(jī)。此后，美國的加登納－丹佛公司（簡稱G－D公司）和德雷
機(jī)械管理開發(fā) 2014年6期2014-12-13
- 淺談KY-310B、YZ-55B型牙輪鉆機(jī)電纜卷筒的優(yōu)略
、YZ-55B型牙輪鉆機(jī)電纜卷筒的優(yōu)略劉鳳龍 孫德亮 李學(xué)軍(內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤礦業(yè)分公司,內(nèi)蒙古包頭 014080)牙輪鉆機(jī)加裝電纜卷筒可以延長電纜使用壽命,加裝電纜卷筒不僅能極大的降低操作人員的勞動強(qiáng)度,更能有效的保護(hù)電纜,減少電纜的磨損,延長電纜的使用壽命,而本公司所使用的兩種型號的電纜卷筒在實際的應(yīng)用中又表現(xiàn)出不同的特性。電纜卷筒 電機(jī) 液壓馬達(dá) 卷筒直徑隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,高度的機(jī)械化大生產(chǎn)迅猛發(fā)展,露天采礦使用的穿孔設(shè)備經(jīng)歷了鋼繩沖
中國科技縱橫 2014年10期2014-12-07
- 牙輪鉆頭井底流場研究
163000)三牙輪鉆頭的研制始于上個世紀(jì)中期，隨著三牙輪鉆頭不斷的發(fā)展、改進(jìn)和應(yīng)用，三牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，也在不斷的發(fā)生變化。其中關(guān)于牙輪鉆頭井底流場的研究，以及射流輔助鉆頭破巖理論的研究也得到了飛速的發(fā)展。隨著對石油鉆井速度提高需求的不斷加大，現(xiàn)有的牙輪鉆頭井底流場已經(jīng)不能滿足現(xiàn)場的需要，如果牙輪鉆頭的工作流場不合適，很容易造成牙輪鉆頭的提前破壞，增加了牙輪鉆頭在井下發(fā)生事故的概率。由于牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組成部件多，而且井下條件復(fù)雜多變，導(dǎo)致牙輪鉆
化工管理 2014年14期2014-08-15
- Halliburton公司新型StrikeForceTM牙輪鉆頭
eForceTM牙輪鉆頭采用耐磨硬質(zhì)合金材料、雙重優(yōu)化接觸壓力密封、雙重補(bǔ)償系統(tǒng)和新型潤滑油脂，可在堅硬地層中穩(wěn)定、持久地鉆進(jìn)，并在墨西哥灣二疊系地層和加拿大Sandy油田的利亞德盆地得到了成功應(yīng)用。其中，利亞德盆地的麥特森地層極度堅硬，巖石強(qiáng)度達(dá)172.4～275.8 MPa，粉砂巖、砂巖和白云巖分布廣泛，在埋深2 900 m左右有約5 m厚的燧石層(含70%的燧石)，施工極其困難。在一口φ215.9 mm井眼鉆進(jìn)過程中，使用了3只StrikeForce
石油鉆探技術(shù) 2014年6期2014-04-07
- 牙輪鉆機(jī)鉆孔能耗分析
的KY310A型牙輪鉆機(jī)、45R型牙輪鉆機(jī)和YZ55型牙輪鉆機(jī)的調(diào)研，結(jié)合地質(zhì)條件和巖石性質(zhì)進(jìn)行了分析，得出了牙輪鉆機(jī)鉆孔能耗的一些規(guī)律，對礦山鉆孔節(jié)能降耗有一定的指導(dǎo)意義。1 孔深與鉆孔能耗的關(guān)系由文獻(xiàn)［3］知，隨鉆進(jìn)深度的增加，可鉆性級值提高，這是導(dǎo)致機(jī)械鉆速降低、能耗增加的一個重要影響因素。某礦使用KY310A牙輪鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，露天臺階高度為15 m，設(shè)計炮孔深度為17 m，鉆孔深度為17 m。根據(jù)鉆進(jìn)過程中回轉(zhuǎn)電流、回轉(zhuǎn)速度、加壓電流、加壓速度、鉆
金屬礦山 2014年2期2014-04-03
- 牙輪－PDC混合鉆頭在迪北103井的應(yīng)用試驗
提速的公認(rèn)難題；牙輪－PDC混合鉆頭具有PDC切削及牙輪鉆頭高抗壓強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)，因此在迪北103井嘗試應(yīng)用了444.5mm牙輪－PDC混合鉆頭，克服了迪北區(qū)塊蘇維依組地層礫石含量高，地層軟硬交互頻繁、可鉆性差的難題，一趟鉆鉆穿吉迪克組砂礫巖段、蘇維依組、庫姆格列木群組［3］，進(jìn)尺342m，純鉆時間201.5 h，平均機(jī)械鉆速1.70m／h，刷新了444.5mm 牙輪－PDC混合鉆頭（Kymera鉆頭）單只進(jìn)尺世界紀(jì)錄，同時創(chuàng)迪北區(qū)塊吉迪克組、蘇維依組單只鉆頭
天然氣工業(yè) 2014年10期2014-01-03
- 基于單齒侵入理論的牙輪鉆頭鉆速方程
000）0 引言牙輪鉆頭是石油天然氣鉆井中主要的機(jī)械破巖工具之一，其工作性能直接影響鉆進(jìn)速度和鉆井成本[1-2］.因此，開展機(jī)械鉆速研究對于豐富機(jī)械破巖理論、推動深部地層復(fù)雜鉆進(jìn)條件下牙輪鉆頭破巖機(jī)理研究具有指導(dǎo)意義.牙輪鉆頭通過牙齒沖擊侵入巖石，再輔以回轉(zhuǎn)剪切實現(xiàn)高速破碎地層巖石[3-4］.由于受到井底液柱壓力影響，牙輪鉆頭在井底的破巖過程十分復(fù)雜.楊進(jìn)根據(jù)實驗和現(xiàn)場實鉆數(shù)據(jù)，分析地層孔隙壓力對巖石抗鉆強(qiáng)度的影響[5］.劉永貴等分析氣體鉆井時井底液柱壓力
東北石油大學(xué)學(xué)報 2013年1期2013-10-12
- 軟硬交接地層導(dǎo)向孔鉆進(jìn)軌跡預(yù)測
向孔鉆井鉆頭為三牙輪鉆頭，由于鉆頭復(fù)雜性，部分學(xué)者對結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化計算，因此使用范圍有一定局限性。隨著有限元分析理論的成熟，有限元仿真軟件Abaqus在處理巖石破碎、動態(tài)接觸等非線性問題上，具有強(qiáng)大的運(yùn)算求解功能［3］。因此，本文采用Abaqus軟件對軟硬交接地層導(dǎo)向孔鉆進(jìn)進(jìn)行模擬，得到軟硬交接地層中導(dǎo)向孔軌跡變化情況。1 鉆頭破巖運(yùn)動學(xué)模型在研究三牙輪運(yùn)動學(xué)時，作如下基本假設(shè)［4］：①不考慮鉆頭牙齒的形狀及復(fù)合運(yùn)動；②井底形狀為光滑平面或錐面；③巖石破碎與
石油礦場機(jī)械 2013年7期2013-09-07
- 三牙輪鉆頭井下工況的判斷與處理
各種地層的鉆頭是牙輪鉆頭。目前大部分牙輪鉆頭在使用中主要是根據(jù)使用時間來分析判斷鉆頭在井下工作情況，鉆進(jìn)時稍有疏忽會發(fā)生掉大量鑲齒、牙輪尖端和牙輪整體的事故，因此及時準(zhǔn)確判斷三牙輪鉆頭井下工況，仍然是我們研討的話題。二、三牙輪鉆頭先期損壞的起因1 三牙輪鉆頭結(jié)構(gòu)：如圖所示。牙爪、牙輪、水眼和儲油密封系統(tǒng)。2 三牙輪鉆頭破巖機(jī)理：（1）牙齒的沖擊壓碎作用。（2）牙齒的滑動剪切作用。3 三牙輪鉆頭先期損壞的起因：（1）鉆井中所含的砂粒、巖屑和軸承元件碎屑等固體
化工管理 2013年24期2013-08-15
- 牙輪鉆頭空心滾滑復(fù)合軸承的設(shè)計
工程技術(shù)部軸承是牙輪鉆頭的重要組成部分，它的失效直接影響著整個鉆頭的使用壽命，進(jìn)而影響整個鉆井周期。牙輪鉆頭中最早使用的是滑動軸承，1932年出現(xiàn)了滾動軸承，并一直沿用至今。與普通滑動軸承相比，牙輪鉆頭的滑動軸承有其特殊性，包括結(jié)構(gòu)特殊性、載荷特殊性、工作環(huán)境的特殊性以及相對轉(zhuǎn)速的特殊性[1]，這就決定了它的研究工作更為復(fù)雜和困難。牙輪鉆頭的滾動軸承是一種非標(biāo)準(zhǔn)軸承，多采用大圓柱滾子軸承—鋼球—小徑向滑動軸承或者大圓柱滾子軸承—鋼球—小圓柱滾子軸承，它無內(nèi)
天然氣工業(yè) 2013年3期2013-07-14
- 井底牙輪鉆頭的鉆速方程及現(xiàn)場應(yīng)用
41000)井底牙輪鉆頭的鉆速方程及現(xiàn)場應(yīng)用李 瑋1,李亞楠1,陳世春2,叢長江2,霍明宇1,楊 斌1(1.東北石油大學(xué)石油工程學(xué)院,黑龍江大慶 163318；2.中國石油渤海鉆探工程有限公司塔里木第四勘探公司,新疆庫爾勒 841000)以巖石侵入理論為基礎(chǔ),在考慮井底壓力的條件下,建立牙輪鉆頭的鉆速模型。結(jié)果表明:在地層由軟、中硬到硬地層過渡過程中,鉆速方程能夠解釋不同破巖方式下牙輪鉆頭的機(jī)械鉆速問題；隨著刃尖角的增大,錐形齒和楔形齒的牙齒侵深都呈指數(shù)遞
中國石油大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版） 2013年3期2013-07-07
- 異形單牙輪鉆頭井底牙齒軌跡的Matlab仿真*
前人研究表明，單牙輪鉆頭因其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)動方式，對于小井眼鉆井和水平鉆井有不可替代的工作優(yōu)勢。筆者主要利用數(shù)學(xué)計算軟件Matlab對異形單牙輪鉆頭在井底所形成的的牙齒軌跡模擬仿真，利用牙齒軌跡覆蓋井底的情況，以此來指導(dǎo)牙齒及牙輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計。異形單牙輪鉆頭主要是從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上相對于球形單牙輪鉆頭而命名的，它的牙輪形式并非規(guī)則的球形。但其運(yùn)動形式依然是繞鉆頭主軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動以及牙輪繞自身主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。二者復(fù)合形成牙齒在井底的空間軌跡。圖1為一種異形單牙輪鉆
機(jī)械研究與應(yīng)用 2013年2期2013-06-16
- 中國石油寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司研制成功牙輪－PDC復(fù)合鉆頭
石公司研制的新型牙輪－PDC復(fù)合鉆頭，在四川地區(qū)麻柳場構(gòu)造的麻002－H1開發(fā)井完成試驗，現(xiàn)場作業(yè)首試成功。這個鉆頭填補(bǔ)了中國石油鉆頭類產(chǎn)品空白。麻002－H1井是中國石油西南油氣田公司位于四川地區(qū)麻柳場構(gòu)造的開發(fā)井，設(shè)計井深3 114m。此次試驗的鉆頭從井深1 015．86m鉆至1 232．34m，穿越須四段到須二段地層，總進(jìn)尺216．48m，純鉆時間51．42h，平均機(jī)械鉆速4．21m／h，順利完成了現(xiàn)場鉆井試驗并取得良好效果。牙輪－PDC復(fù)合鉆頭研究
天然氣工業(yè) 2013年9期2013-02-14
- 單牙輪鉆頭牙齒齒形研究
610500）單牙輪鉆頭牙齒齒形研究李思濤1，馬德坤2，夏宇文2（1.勝利油田高原石油裝備有限責(zé)任公司，山東東營257091；2.西南石油大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，成都610500）目前，單牙輪鉆頭的牙齒使用的是三牙輪鉆頭的牙齒。由于單牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動規(guī)律和破巖方式與三牙輪鉆頭有很大區(qū)別，使得單牙輪鉆頭特有的作用及潛力受到限制。建立了單牙輪鉆頭的坐標(biāo)系，推導(dǎo)出幾何公式，并引入有向距離的概念對單牙輪鉆頭的牙齒進(jìn)行研究。根據(jù)等磨損原理，提出適用于單牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)特
石油礦場機(jī)械 2012年6期2012-12-11
- 牙輪鉆頭滑動軸承力學(xué)分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)試驗
10051） ①牙輪鉆頭滑動軸承力學(xué)分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)試驗何 畏1，湯海平1，徐 彤2，劉 杰1，鄧 嶸1（1.西南石油大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，成都610500；2.四川石油管理局成都總機(jī)械廠，成都610051）①牙輪鉆頭軸承的性能與牙輪鉆頭的壽命密切相關(guān)，其主要失效形式之一是粘著磨損。通過對軸承的受力分析，采用在牙輪鉆頭原大軸頸上鑲固定耐磨軸套，并用磁控濺射技術(shù)在軸套上生成TiN／TiAlN復(fù)合涂層的改進(jìn)技術(shù)。經(jīng)臺架試驗證明，該技術(shù)提高了軸承的高承載和抗磨損能力。
石油礦場機(jī)械 2011年12期2011-12-11
- 牙輪鉆頭的潤滑裝置改進(jìn)設(shè)計
334224)牙輪鉆頭的潤滑裝置改進(jìn)設(shè)計汪 洋(江西銅業(yè)股份公司德興銅礦， 江西德興市 334224)牙輪鉆頭軸承的使用壽命直接決定了鉆頭的使用壽命。為了弄清牙輪鉆頭軸承的失效形式、進(jìn)一步提高牙輪鉆頭軸承的使用壽命，通過對失效的軸承進(jìn)行了分析，找出牙輪鉆頭快速磨損的原因，改進(jìn)其相關(guān)技術(shù)，使其軸承壽命有了較大的提高。牙輪鉆頭;軸承副;潤滑;使用壽命1 牙輪鉆頭失效現(xiàn)象及原因提高牙輪鉆頭的壽命對提高鉆井效率、降低鉆井成本具有極其重要的意義。影響牙輪鉆頭使用壽
采礦技術(shù) 2011年6期2011-11-16
- 全斷面復(fù)合片PDC鉆頭在印尼Jatigede水電站大壩帷幕灌漿工程中的應(yīng)用
DC鉆頭、小口徑牙輪鉆頭及金剛石牙輪破芯鉆頭進(jìn)行了對比試驗，采用清水鉆進(jìn)工藝。2 復(fù)合片鉆頭、牙輪鉆頭及金剛石牙輪破芯鉆頭試驗2.1 三種鉆頭的簡介及破巖機(jī)理(1)復(fù)合片鉆頭。復(fù)合片PDC鉆頭是使用金剛石復(fù)合片做切削刃的鉆頭。該鉆頭屬一體式鉆頭，整個鉆頭沒有活動的零部件，結(jié)構(gòu)比較簡單，具有高強(qiáng)度、高耐磨和抗沖擊的能力，為20世紀(jì)80年代世界鉆孔三大新技術(shù)之一。該鉆頭在軟-中硬地層中鉆進(jìn)時具有速度快、進(jìn)尺多、壽命長、工作平穩(wěn)、孔內(nèi)事故少、孔身質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。該
四川水力發(fā)電 2011年4期2011-09-10
- 牙輪鉆在灰?guī)r地區(qū)鉆孔中的應(yīng)用與工效分析
概 況1.1 牙輪鉆頭鉆進(jìn)的特點(diǎn)及應(yīng)用1.1.1 特 點(diǎn)牙輪鉆頭因其結(jié)構(gòu)的特殊性,與傳統(tǒng)取芯鉆進(jìn)方法相比,有下列特點(diǎn):(1)牙輪在孔底繞鉆孔軸線和繞牙輪軸滾動時,對巖石起壓入壓碎、剪切作用的同時,具有一定頻率的沖擊。(2)牙輪鉆頭靠滾動和滑動軸承支撐在軸頸上,回轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)矩小,消耗的功率也小。(3)軸心載荷均勻分布在碎巖牙輪上,在牙齒與巖石不大的接觸面積上比壓,提高了碎巖效果。(4)牙輪鉆在滾動時,在牙齒與巖石的接觸中傳遞載荷為瞬時的,因此接觸時間短,產(chǎn)生的
水電站設(shè)計 2011年1期2011-04-25
- 一種新型水平定向鉆落井牙輪打撈裝置
型水平定向鉆落井牙輪打撈裝置劉立波（江蘇石油勘探局油田建設(shè)處，江蘇江都 225261）水平定向鉆穿越巖石層擴(kuò)孔施工過程中，由于操作不當(dāng)或者鉆具磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致擴(kuò)孔器牙輪脫落在井孔內(nèi)，這可能導(dǎo)致在后續(xù)擴(kuò)孔施工過程中發(fā)生卡鉆現(xiàn)象。文章介紹了一種新型的用于打撈落井牙輪的裝置，該裝置采用強(qiáng)磁鐵吸引打撈落井牙輪和采取兩端開口的打撈桶外形結(jié)構(gòu)等，實現(xiàn)雙向打撈施工，有效地提高了打撈成功率。水平定向鉆；牙輪打撈裝置；強(qiáng)磁體；打撈桶結(jié)構(gòu)0 引言在水平定向鉆穿越巖石層擴(kuò)孔施工過
石油工程建設(shè) 2011年3期2011-01-03