钻头的种类非常多,单按类型划分,就可分为刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头和PDC钻头这几种,今天小编要个大家介绍的,就是刮刀钻头。
刮刀钻头是旋转钻井使用最早的一种钻头,从十九世纪开始采用旋转钻井方法的时候就开始使用这种钻头,而且直到现在某些油田仍在使用。 这种钻头主要用在软地层和粘软地层,具有很高的机械钻速和钻头进尺。 刮刀钻头最大的优点是结构简单,制造方便,成本低,各油田可自行设计和制造。
1)刮刀钻头的结构
刮刀钻头由钻头体、刮刀片、分水帽和喷嘴四部分组成。钻头体是刮刀钻头焊接刮刀片和分水帽的本体,采用中碳钢材料 加工而成。下端焊接 刮刀片和分水帽,上端车有丝扣和钻柱连接 。 刮刀片又称刀翼,是刮刀钻头主要工作部件。
2)刮刀钻头工作原理
刮刀钻头以切削方式破碎岩石。刮刀钻头在 软的塑性地层工作时,其切削过程类似于刀具切削软金属。刀片在钻压的作用下吃入地层,与此同时刀刃前面的岩石在扭转力的作用下不断产生塑性动, 井底岩石被层层剥起 。刮刀钻头钻进脆性较大的地层时,破碎岩石的过程则分为碰撞 、压碎及小剪切和大剪切三个阶段:
碰撞、压碎及小剪切、大剪切这三个过程反复进行,形成刮刀钻头破碎塑脆性岩石的全过程。
3)刮刀钻头的正确使用
刮刀钻头适用于软地层和粘软地层。钻进时需要适当控制钻压与转速,注意防斜、防蹩、防止刀翼断裂。由于刮 刀钻头在软地层中的机钻速较快,岩屑量较大,宜采用 大排量钻进,充分清洗井底和冷却钻头。刮刀钻头钻进时 ,刀翼外侧线速度较高,磨损速度较快,钻头容易磨损成锥形,此时要特别注意防斜和防止井径缩小。