文档介绍：钻头失效原因分析
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钻头失效主要因素
产品质量
使用方式
产品对地层的适应性
误操作
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三牙轮钻头失效形式与失效原因分析
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喷嘴冲蚀
重复使用碳化钨喷嘴,这种情况经常出现。如果一个或多个喷嘴被堵死,那么未被堵死的喷嘴很可能由于下列原因而冲蚀:
1、泥浆中含沙量过高;
2、相对喷嘴尺寸喷速太高。如果喷嘴取下再用,其内径很可能冲大或喷嘴入口冲蚀。
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牙掌折断
由于钻头通过小井眼,受井壁侧向力作用,在掌背磨损后,牙掌所受的弯矩过大,掌背与井壁摩擦产生的热裂纹等是造成牙掌折断的原因。
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掉齿/牙齿松动
多数情况下是因为齿和齿孔之间固齿力不够,牙轮壳体冲蚀也会导致牙齿松动掉齿。有时是因为牙轮钢材太软(牙轮未经过适当的热处理),固齿力不足。
牙轮热处理后心部硬度过高,使合金齿压入齿孔后,孔周围产生裂纹,固齿力下降。
因为压齿角度错误导致孔壁受损。
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齿折断、碎裂
常见形式是碎裂和折断(碎裂是指齿上有一小部分碎掉)
影响碎裂和折断现象的速度和程度有三个基本因素, 即地层因素,操作因素(钻压、转速)和钻头选型。
造成特别严重的断齿和碎裂的原因:
对于钢齿:
1、选型错误, 地层太硬;
2、钻压或转速太高(钻压高易造成内排齿和中排齿折断; 转速高易造成外排齿折断);
3、井底有落物;
4、使用的钢材不当或热处理不当;
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对于镶齿:
1、选型错误;
2、轴承失效,牙轮打架;
3、牙齿与齿孔配合不当, 牙齿可以在齿孔中转动导致断齿;
4、合金齿有缺陷;
5、钻压和/或转速太高;
6、下钻时碰撞井壁台肩或井底;
7、井底有落物;
齿折断、碎裂
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外径磨损
外径磨损是指保径区域的外部磨损;原因与地层的研磨性,钻头型号和钻井参数有关。
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钻头出芯
钻头中心部位的齿磨损或断落, 使井底相应地层未被切削而留下岩心。原因大致有:
1、岩层的研磨性超过了钻头中心齿的抗磨能力;
2、牙轮壳体被冲蚀后齿脱落;
3、井底有金属碎屑引起中心齿破裂;
4、井底形状变化大,更换新钻头后修整井底的措施不当或时间太短。
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