1、一、鉆頭 二、鉆柱 三、底部鉆具組合 四、井口工具,第三節(jié) 鉆具與井口工具,（1）刮刀鉆頭 刮刀鉆頭的分類(lèi),一、鉆頭,（1)刮刀鉆頭 刮刀鉆頭的破巖形式 刮刀鉆頭是切削型鉆頭，對(duì)不同類(lèi)型的巖石，其破巖形式略有不同： 塑性巖石：刃前巖石發(fā)生塑性流動(dòng)，形成切削破碎。 塑脆性巖石：碰撞擠壓、小剪切大剪切,1 適用于松軟地層，機(jī)械鉆速高； 2 易井斜； 3 刮刀鉆頭壽命取決于刀翼壽命,一、鉆頭,(2)牙輪鉆頭 牙輪鉆頭的組成：鉆頭體、牙輪、巴掌、水眼和軸承。,鉆頭體,巴掌,水眼,牙輪,一、鉆頭,(2)牙輪鉆頭 牙輪鉆頭的分類(lèi),多牙輪鉆頭,牙輪數(shù)目,單牙輪鉆頭,雙牙輪鉆頭,三牙輪鉆頭,最常用,一、鉆頭,

2、1909年，美國(guó)人夏普和休斯發(fā)明了雙牙輪鉆頭，實(shí)現(xiàn)了鉆頭技術(shù)上的突破。 實(shí)踐證明，用這種鉆頭鉆的井眼比較直，比較圓，而且比魚(yú)尾鉆頭快好幾倍。,(2)牙輪鉆頭 牙輪鉆頭的破巖形式 沖擊-壓碎、剪切 牙輪在井底滾動(dòng)，沖擊壓碎井底巖石，形成一個(gè)個(gè)破碎坑； 而破碎坑之間的巖石并沒(méi)有破碎，靠牙輪的滑動(dòng)作用來(lái)剪切巖石，形成全面破碎； 為了增加滑動(dòng)作用，結(jié)構(gòu)上增加了：超頂、移軸、復(fù)錐。,超頂,移軸,復(fù)錐,1 牙輪鉆頭適用于從軟到堅(jiān)硬的各種地層； 2 牙輪鉆頭的壽命取決于牙齒和軸承的磨損情況。,一、鉆頭,(3)金剛石鉆頭,對(duì)硬地層的快速鉆井問(wèn)題，人們想到了最堅(jiān)硬的物質(zhì)-金剛石。 1946年，弗蘭克研制出了把金

3、剛石鑲嵌到鋼制鉆頭胎體上，生產(chǎn)出了金剛石取心鉆頭。,一、鉆頭,(3)金剛石鉆頭,1952年，美國(guó)弗蘭克做出了第一只鉆堅(jiān)硬地層的鑲有金剛石的鉆頭。 1960年，研發(fā)出鑲有碳化鎢硬質(zhì)合金片的粗粒金剛石鉆頭。 1976年，生產(chǎn)聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭，稱(chēng)為PDC鉆頭，成本大降。 1987年，生產(chǎn)出熱穩(wěn)定的聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭，稱(chēng)為T(mén)SP鉆頭，能鉆更硬、更有磨損性的地層。,PDC鉆頭,一、鉆頭,(3)金剛石鉆頭 金剛石鉆頭的組成：鉆頭體、切削齒、水眼與水槽。,鉆頭體,水眼與水槽,切削齒,一、鉆頭,(3)金剛石鉆頭 金剛石鉆頭的破巖形式 研磨、銑削巖石,1 主要適用于堅(jiān)硬地層，PDC鉆頭適用于軟到中硬地層；

4、 2 損壞主要為金剛石切削齒的熱損壞、胎體被沖蝕、 切削齒受沖擊而產(chǎn)生的碎裂。,一、鉆頭,鉆柱 是用各種接頭將方鉆桿、鉆桿和鉆鋌等部件連接起來(lái)組成的入井管柱，通常指鉆頭以上的鉆具。 功用 傳遞扭矩 施加鉆壓 輸送鉆井液 計(jì)量井深 起下鉆頭 特殊作業(yè),二、鉆柱,方鉆桿,鉆桿,鉆鋌,穩(wěn)定器,（1）方鉆桿 主要作用： 傳遞扭矩； 承受鉆柱全部重量 主要特點(diǎn)： 中空、斷面外形為四邊形和六邊形； 上端反扣（左旋扣）、下端正扣（右旋扣） ； 長(zhǎng)1316m，比單根鉆桿長(zhǎng)2m以上； 壁厚比鉆桿大3倍。,水龍頭,鉆桿,方鉆桿,轉(zhuǎn)盤(pán)面,方鉆桿保護(hù)接頭,（2）鉆桿 主要作用： 傳遞扭矩； 輸送鉆井液。 主要特點(diǎn)：

5、兩端有接頭形成的臺(tái)肩，便于接單根、起下鉆； 壁薄， 911mm 。,（3）鉆鋌 主要作用： 給鉆頭施加壓力。 主要特點(diǎn)： 壁厚且粗大，單位長(zhǎng)度重量大，為同尺寸鉆桿的46倍。 兩端無(wú)接頭 。,（4）其它鉆柱部件 接頭、穩(wěn)定器、減震器、震擊器。,三、底部鉆具組合,井下動(dòng)力鉆具,導(dǎo)向鉆井鉆具,指起下鉆、接單根、下套管過(guò)程中在井口所用的各種工具。 （1）吊鉗 作用：上、卸鉆桿、鉆鋌和套管絲扣。,四、井口工具,液壓大鉗,液動(dòng)馬達(dá),大鉗的動(dòng)力是由低速大扭矩的液馬達(dá)供給，經(jīng)變速機(jī)構(gòu)的變速將動(dòng)力傳遞到缺口大齒輪上，由它經(jīng)過(guò)三個(gè)大銷(xiāo)子轉(zhuǎn)動(dòng)上鉗外環(huán)，從而帶動(dòng)上鉗鉗頭卡緊上部鉆桿的接頭，進(jìn)行上口或下口。下鉗則由氣缸

6、推動(dòng)下鉗鉗頭轉(zhuǎn)動(dòng)，以卡緊下部鉆桿的接頭。,液壓大鉗,（2）吊卡和吊環(huán) 作用：起升、懸持和下放鉆具。,（3）卡瓦和安全卡瓦 作用：在井口懸持無(wú)臺(tái)肩鉆具，如鉆鋌等。 （4）提升短節(jié) 作用：用來(lái)提升外壁無(wú)臺(tái)肩的鉆鋌和其它井下管串。,結(jié)構(gòu)及原理,測(cè)量?jī)x由一次儀表和二次儀表組成。 見(jiàn)圖1，一次儀表含死繩固定器和傳感器，二次儀表含指示儀和記錄儀。,圖1 大鉤懸重測(cè)量?jī)x示意圖 1. 死繩固定器 2. 傳感器 3. 儀表箱 4. 記錄儀 5. 指示儀 6. 連接管線(xiàn),結(jié)構(gòu)及原理,通過(guò)管線(xiàn)把承壓室和壓力表相連，就形成一個(gè)液壓指重表。如圖，表盤(pán)上有內(nèi)外刻度，內(nèi)圈懸重外圈鉆壓。正常情況下鉆頭脫離井底，外表盤(pán)零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)指針，內(nèi)圈為 ，而外表盤(pán)指示的鉆壓值為零。當(dāng)鉆進(jìn)時(shí)，鉆頭與地層接觸，大鉤負(fù)荷減小，而外圈的刻度值便正確地表示出鉆壓值。,結(jié)構(gòu)及原理,記錄儀內(nèi)裝有一根彈簧管，自由端通過(guò)連接板與筆臂轉(zhuǎn)軸搖臂相連，從傳感器傳輸來(lái)的液體壓力使彈簧管自由端產(chǎn)生位移，帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)從而使安裝在轉(zhuǎn)軸上的記錄筆發(fā)生偏轉(zhuǎn)，再