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第一章 岩石的物理机械性质及分类1

第一节 岩石的弹性和塑性、弹性模量和泊松比1

一、弹性、塑性、弹性模量与泊松比的概念1

二、岩石的弹性模量与泊松比2

第二节 岩石的强度4

一、强度的概念4

二、岩石的四种强度7

三、压力条件下岩石强度的特点9

第三节 岩石的硬度和塑性系数的测定方法11

第四节 岩石的研磨性14

第五节 岩石的可钻性及其测定方法16

一、测定方法17

二、地层可钻性的建立方法20

第六节 岩石的分类20

一、普氏系数分级法21

二、按史氏硬度分级分类21

三、按岩石研磨性分类21

四、按地质年代分类选择钻头21

五、地质钻探用可钻性分级法24

六、按岩层性质分类选择钻头24

七、按岩石可钻性测定值分级分类26

第二章 牙轮钻头39

第一节 牙轮钻头结构与类型39

一、牙轮钻头结构39

二、国产三牙轮钻头系列与适应地层53

三、国外三牙轮钻头系列与适应地层55

四、国产三牙轮钻头与国际钻井承包商协会牙轮钻头编号对照表57

第二节 牙轮钻头工作原理70

一、牙轮钻头运动学70

二、牙轮钻头动力学79

三、钻头牙齿对岩石的破碎作用82

第三节 牙轮钻头设计制造基础84

一、牙轮钻头设计时的主要参数及程序84

二、牙轮钻头各零件材料的选用以及材质的主要性质91

三、牙轮钻头牙爪的加工工艺96

四、钻头牙轮的加工98

五、总装101

六、总体检验102

七、标志、包装、运输与保管102

第四节 牙轮钻头的合理使用103

一、牙轮钻头的选型103

二、喷射钻井水力程序设计及水力参数计算107

三、影响钻压与转速的因素及推荐值113

四、镶齿滑动密封喷射式三牙轮钻头下井前的检查121

五、镶齿滑动密封喷射式三牙轮钻头的正确使用124

六、钻头合理起钻时间的确定130

七、套管与钻头尺寸的配合及间隙141

第五节 牙轮钻头磨损分级标准及磨损分析142

一、牙轮钻头磨损分级标准142

二、牙轮钻头各种典型磨损的分析方法147

三、三牙轮钻头磨损的测量方法159

第三章 金刚石钻头166

第一节 金刚石钻头的结构及工作原理166

一、金刚石的物理机械性能及分类166

二、金刚石钻头的结构特点及工作原理173

三、金刚石钻头的清洗和冷却176

四、金刚石钻头的类型和适用地层182

第二节 金刚石钻头的制造工艺及设计原则192

一、金刚石钻头的制造工艺192

二、金刚石钻头的设计原则和方法197

第三节 金刚石钻头的合理使用和磨损分析206

一、金刚石钻头的合理使用206

二、金刚石钻头的磨损分析210

第四节 人造金刚石钻头218

一、人造金刚石发展概况及其机械性能218

二、人造金刚石钻头制造工艺的特点222

三、人造全刚石钻头目前存在问题和今后发展方向223

第四章 刮刀钻头225

第一节 刮刀钻头破碎岩石的机理225

第二节 刮刀钻头的结构227

一、上钻头体229

二、喷嘴229

三、下钻头体230

四、刮刀片230

五、常用刮刀钻头的规范239

第三节 刮刀钻头焊接工艺240

一、刮刀钻头刀翼焊接工艺240

二、刮刀钻头的总装电焊245

第四节 刮刀钻头的合理使用247

一、刮刀钻头的适用地层247

二、钻进参数的确定250

三、使用钻头注意事项251

四、刮刀钻头的磨损分析252

第五节 国外刮刀钻头发展近况253

第五章 取芯工具262

第一节 常用取芯工具的结构和工作原理262

一、软地层取芯工具263

二、硬地层取芯工具269

三、密闭取芯工具273

第二节 取芯工具的合理使用和影响岩芯收获率的因素281

一、取芯工具的合理使用281

二、影响岩芯收获率的因素288

第三节 国外取芯工具介绍289

一、普通取芯工具289

二、橡皮筒取芯工具292

三、压力取芯工具292

四、可定向的取岩芯工具292

五、绳索“钻进-取芯”工具294

第六章 新型钻头介绍295

一、三最钻头295

二、两牙轮钻头297

三、双喷嘴强化漫流牙轮钻头299

四、单牙轮钻头301

五、水力扩眼器302

六、连续式链条钻头304

七、防斜钻头304

附录 常用单位换算308

一、计量单位换算系数表308

二、英寸的分数和小数的习惯读法309

三、英寸、毫米换算表310

四、公英制面积单位换算312

五、公英制体积单位换算312

六、公英制重量单位换算313

七、公英制密度单位换算313

八、角度单位名称、代号和换算314

九、公英制线速度单位的换算314

十、角速度单位名称和换算315

十一、公英制力矩单位换算315

十二、温度单位换算315

十三、物质比重316

十四、硬度对照表316