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第一章 岩石主要物理机械性质1

第一节 岩石的主要物理机械性质1

一、岩石的硬度1

二、岩石的塑性与脆性2

三、岩石的研磨性3

四、岩石的可钻性5

第二节 影响岩石机械性质的因素5

一、动载的影响5

二、压力的影响6

三、温度的影响7

四、液体介质的影响8

第三节 岩石的可钻性9

一、三牙轮钻头的岩石可钻性9

二、PDC钻头的岩石可钻性11

第二章 三牙轮钻头工作原理14

第一节 三牙轮钻头在井底的运动14

一、钻头的公转14

二、钻头的自转14

四、牙轮的滑动15

三、钻头的纵振(轴向振动)15

第二节 钻头工作时的受力分析16

第三节 钻头对岩石的破碎作用17

一、三牙轮钻头的一般破岩方式17

二、牙齿对岩石的破碎效率及影响因素21

三、各类型钻头的主要破岩方式23

第三章 三牙轮钻头的结构及类型25

第一节 三牙轮钻头的结构特点25

一、牙掌26

二、切削结构27

三、轴承结构29

四、储油密封压力补偿系统31

五、喷嘴35

二、喷嘴装卸与喷嘴组合39

第二节 三牙轮钻头规格、型式及表示方法43

一、规格系列43

二、型式系列45

二、牙轮几何尺寸的确定56

第一节 三牙轮钻头设计基本方法及程序56

第四章 三牙轮钻头的设计与制造56

一、三牙轮钻头基本参数的确定56

三、牙轮的布置与啮合计算57

四、牙轮外形设计计算61

五、钢齿三牙轮钻头牙齿设计62

六、镶齿三牙轮钻头牙齿设计62

七、三牙轮钻头轴承设计64

第二节 三牙轮钻头计算机辅助设计64

第三节 三牙轮钻头零件材质选用66

一、牙轮用钢66

二、牙掌用钢67

三、粉末冶金零件67

四、锁紧零件68

五、储油密封金属零件68

六、橡胶密封元件68

第四节 三牙轮钻头制造工艺69

一、牙掌加工工艺70

二、牙轮加工工艺71

三、钻头小零件加工73

四、钻头组装74

五、出厂检验76

第五章 三牙轮钻头的合理使用77

第一节 三牙轮钻头选型77

一、选择钻头类型时应考虑的问题77

二、江汉三牙轮钻头选用指南78

第二节 三牙轮钻头的使用86

一、三牙轮钻头的操作要点及使用注意事项86

三、喷射钻井工作方式及水力程序设计90

四、钻压和转速对钻速和钻头的影响91

五、合理决定起钻时间102

六、钻头使用经济性分析104

第六章 三牙轮钻头的损坏分析106

第一节 三牙轮钻头磨损分级标准107

一、IADC三牙轮钻头磨损分析标准107

二、钻头磨损情况表示方法示例109

第二节 三牙轮钻头损坏的描述和分析110

第三节 江汉三牙轮钻头损坏分析示例123

第四节 三牙轮钻头磨损的测量方法131

一、钢齿钻头牙齿磨损的测量131

二、轴承轴向与径向间隙的测量131

三、钻头直径磨损的测量131

第七章 金刚石钻头的工作原理及结构133

第一节 概述133

一、剪切135

二、预破碎(开槽效应)135

第二节 金刚石钻头的岩石破碎机理135

三、犁削136

四、磨削137

第三节 金刚石钻头的分类及结构137

一、金刚石钻头的分类137

二、金刚石钻头的结构138

第四节 江汉金刚石钻头的型号表示及结构特点141

一、江汉金刚石钻头型号表示141

二、江汉金刚石钻头结构特点143

一、切削齿材料148

第八章 金刚石钻头设计与制造基础148

第一节 金刚石钻头的几种主要材料148

二、胎体、上体及钢心材料151

第二节 金刚石钻头的设计基础152

一、钻头冠部形状的选择与设计152

二、布齿方式153

三、水力结构设计157

四、保径方式的选择159

第三节 金刚石钻头制造工艺161

一、泥浆对钻头使用性能的影响163

第四节 金刚石钻头水力学163

二、金刚石钻头常用水力学计算164

第五节 金刚石钻头IADC分类标准及应用169

一、标准介绍169

二、编码举例173

第九章 金刚石钻头的使用176

第一节 金刚石钻头选型176

一、水力参数选择的原则182

第二节 金刚石钻头现场水力参数选择与计算182

二、喷嘴选配原则183

三、水力参数的设计与计算184

第三节 金刚石钻头下井前的准备工作192

一、金刚石钻头的搬运192

二、金刚石钻头下井前的检查193

三、安装PDC钻头的喷嘴194

四、金刚石钻头的安装197

第四节 金刚石钻头的操作使用199

一、注意事项199

二、开钻操作200

三、钻井参数的优选202

四、钻井过程中钻进情况的观察与分析207

五、井下异常情况的处理211

六、钻头的扶正213

七、井底动力钻具钻进对金刚石钻头的使用要求214

第五节 金刚石钻头使用分析216

一、钻头记录216

八、合理起钻时间216

二、钻头使用经济效益分析218

三、金刚石钻头的损坏分级220

四、金刚石钻头损坏特征及分析225

附表236

附表1 钻头常用计量单位对照及换算表236

附表2 地质年代表238

附表3 地层顺序表240

附表5 江汉两只相同直径喷嘴与另一只喷嘴组合表244

附表4 江汉三只不同直径喷嘴组合表244

附表6 江汉双喷嘴组合表245

附表7 其它国产双喷嘴组合表245

附表8 江汉钻头单只进尺最高指标246

附表9 江汉钻头单只纯钻时间最高指标247

附表10 美国克里斯坦森公司金刚石钻头248

附表13 美国史密斯公司金刚石钻头249

附表14 美国海格洛克公司金刚石钻头250

附表15 比利时戴蒙勃公司金刚石钻头251

参考文献252