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Part IV--Rock Bit Dull Analyses


牙轮钻头磨损分级体系

2004年11月 004年11月

八参数磨损分级体系

内排-外排-磨损特征-部位-密封--保径--其它-起钻原因

Cutting Structure---Inner & Outer Structure---Inner
切削结构(T)-内排(I)和外排

O)

内排(I)=内排齿磨损总和/内排齿数 外排(O)=外排齿磨损总和/外排齿数

Cutting Structure Dull Characteristics and Location 镶齿钻头切削结构的磨损特征和部位

Cutting Structure Dull Characteristics and Location 铣齿钻头切削结构的磨损特征和部位

Cutting Structure Dull Characteristics and Location 切削结构的磨损特征和部位

1. Broken Cone (BC)---牙轮断裂 (BC)---牙轮断裂

原因: 原因: 1. 由牙轮裂纹形成的; 2. 冲击载荷过大; 3. 井下落物; 4. 牙轮壳体变薄-冲蚀,偏磨; 5. 氢脆,腐蚀.

措施: 措施: 1. 规范钻井操作; 2. 按推荐的钻井液要求作业.

2. Broken Teeth (BT)---断齿 (BT)---断齿

原因: 原因: 1. 选型不合理-钻头偏软; 2. 钻压过大;转速过高;硬夹层; 3. 井底造型不得当; 4. 冲击载荷过大;操作不当; 5. 牙轮相碰;热龟裂;冲蚀等.

措施: 措施: 1. 选硬型号钻头;齿出露高度低; 2. 合理钻压和转速;使用减震器; 3. 小钻压,低转速,>6英寸; 4. 规范钻井操作; 5. 调整钻井条件.

3. Balled Up (BU)---泥包 (BU)---泥包

原因: 原因: 1. 粘性地层(水解性粘土等); 2. 水力参数不合理; 3. 喷嘴组合不合理; 4. 操作不当(钻压大,井眼清洗); 5. 钻头选型不合理;泥浆性能不佳.

措施: 措施: 1. 针对粘性地层的钻井措施; 2. 优化水力参数; 3. 高比水马力;中心喷嘴;流场; 4. 规范钻井操作; 5. 合理钻头选型;改善泥浆性能.

4. Cracked Cone (CC)---牙轮裂纹 (CC)---牙轮裂纹

原因: 原因: 1. 钻压过大;工作时间过长; 2. 冲击载荷过大;操作不当; 3. 过平衡钻井环境; 4. 热龟裂;断齿,掉齿; 5. 牙轮壳体变薄;氢脆;过热.

措施: 措施: 1. 合理选择钻压;选用长寿命钻头; 2. 规范钻井操作; 3. 降低静液压力; 4. 按要求改善泥浆性能; 5. 增加排量.

5. Cone Dragged (CD)---牙轮被卡死 (CD)---牙轮被卡死

原因: 原因: 1. 轴承,密封失效; 2. 钻头泥包; 3. 钻井操作不合理;井下落物; 牙轮相碰;钻头缩径; 4. 钻压过小;卡死非密封轴承; 5. 井底造型不得当.

措施: 措施: 1. 选择密封性能好的钻头; 2. 优化水力参数; 3. 规范钻井操作; 4. 适当增加钻压;有效清洗钻头; 5. 小钻压,低转速,>6英寸.

6. Cone Interference (CI)---牙轮相碰 (CI)---牙轮相碰

原因: 原因: 1. 轴承,密封失效; 2. 划眼时被压入欠尺寸井眼; 3. 在钻头装卸器中被挤小; 挤入防喷器组中; 4.挤入未通径的套管中; 5. 钻头直径被挤小.

措施: 措施: 1. 选合适型号钻头,减少密封失效; 2. 小钻压,低转速划眼; 3. 选择合适的装卸器和装卸技术; 4. 套管通径; 5. 规范钻井操作.

7. Cored (CR)---磨心 (CR)---磨心

原因: 原因: 1. 井底造型不得当; 2. 落物损坏;冲蚀;钻压过大; 3. 选型不合理-钻头偏软; 4. 使用时间过长; 5. 操作不当;偏心磨损.

措施: 措施: 1. 小钻压,低转速,>6英寸; 2. 合理选择钻压;使用减震器; 3. 选硬型号钻头;耐研磨抗冲击齿; 4. 选长寿命钻头; 5. 规范钻井操作,如钻套管鞋.

8. Chipped Teeth (CT)---齿缺损 (CT)---齿缺损

原因: 原因: 1. 选型不合理-钻头偏软; 2. 钻压过大;转速过高;硬夹层; 3. 井底造型不得当; 4. 冲击载荷过大;操作不当; 5. 牙轮相碰;热龟裂.

措施: 措施: 1. 选硬型号钻头;耐冲击齿; 2. 合理钻压和转速;使用减震器; 3. 小钻压,低转速,>6英寸; 4. 规范钻井操作; 5. 调整钻井参数.

9. Erosion (ER)---冲蚀 (ER)---冲蚀

原因: 原因: 1. 水力不足,重复切削岩屑; 2. 高速射流产生涡流; 3. 研磨性地层; 4. 泥浆固相含量过高; 5. 腐蚀.

措施: 措施: 1. 改善水力清洗; 2. 优化水力参数; 3. 对钻头采取耐冲蚀措施; 4. 降低固相含量; 5. 减少腐蚀.

10. Flat Crested Wear (FC)---齿尖磨平 (FC)---齿尖磨平

原因: 原因: 1. 选型不合理-钻头偏软; 2. 跟踪破碎坑; 3. 钻压过小.

措施: 措施: 1. 选硬型号钻头;耐磨齿; 2. 调整钻井参数; 3. 合理增加钻压.

11. Heat Checking (HC)---热龟裂 (HC)---热龟裂

原因: 原因: 1. 钻压过小,牙轮咬死; 2. 欠尺寸井段高转速划眼; 3. 高转速钻进; 4. 在灰岩或研磨性地层中钻进.

措施: 措施: 1. 增加钻压,使牙轮转动; 2. 欠尺寸井段小钻压,低转速划眼; 3. 合理转速钻进; 4. 研磨性好的钻头和切削齿.

12. Junk Damage (JD)---落物损坏 (JD)---落物损坏

原因: 原因: 1. 地面落物,如钳牙,小工具等; 2. 钻具上的落物,如稳定器翼; 3. 上一只钻头的掉齿; 4. 本只钻头的落物; 5. 与套管有关的损坏.

措施: 措施: 1. 反循环打捞蓝,磁性打捞器等; 2. 磨鞋等; 3. 随钻打捞杯等; 4. 磨鞋等; 5. 铣锥,磨鞋等.

13. Lost Cone (LC)---掉牙轮 (LC)---掉牙轮

原因: 原因: 1. 钻压过大; 2. 冲击载荷过大,钻井操作不当; 3. 断齿,掉齿,热龟裂等; 4. 硫化氢,冲蚀,硬夹层等; 5. 水力不充分;钻头震动; 水力不充分;钻头震动; 6. 钻头工作时间过长.

措施: 措施: 1. 合理选择钻压; 2. 钻井操作要得当;降低转速; 3. 钻井操作要得当; 4. 增加排量;调整钻井参数; 5. 调整钻井参数; 调整钻井参数; 6.根据钻头的扭矩和跳动来判断.

14. Lost Nozzle (LN)---掉喷嘴 (LN)---掉喷嘴

原因: 原因: 1. 装喷嘴程序不当--密封圈,扭矩; 2. 喷嘴型号不合适; 3. 接钻头时装卸器及落物的损坏; 4. 冲蚀损坏致使喷嘴脱落; 5. 钻头泥包致使在喷嘴锁定松动.

措施: 措施: 1. 按规定程序装喷嘴; 2. 喷嘴型号与水眼要一致; 3. 选用合适装卸器和打捞落物; 4. 降低固含等措施; 5. 防钻头泥包.

15. Lost Teeth (LT)---齿脱落 (LT)---齿脱落

原因: 原因: 1. 钻压过大,超过齿焊接承受力; 2. 工作时间过长; 3. 冲蚀;牙轮裂纹和断裂; 4. 氢脆裂纹;腐蚀; 5. 攻击性钻头的周期性疲劳损坏.

措施: 措施: 1. 合理使用钻压; 2. 选择长寿命钻头; 3. 优化水力;调整钻井参数; 4. 改善钻井环境; 5. 降低静液压力.

16. Off Center Wear (OC)---偏心磨损 (OC)---偏心磨损

原因: 原因: 1. 很难吃入塑性地层,钻速低; 2. 钻压过小,钻头跳动; 3. 钻具组合中钻铤弯曲; 4. 钻头稳定性差; 5. 井底马达或导向钻具致使钻头 扩眼,产生偏心磨损.

措施: 措施: 1. 选攻击性强钻头或改变参数; 2. 合理钻压;使用减震器; 3. 确保钻具组合中钻铤不弯曲; 4. 增强钻头稳定性; 5. 选用有特性的钻头来增加钻头的 稳定性--巴掌部位加强保径等.

17. Pinched Bit (PB)---钻头缩径 (PB)---钻头缩径

原因: 原因: 1. 强迫钻头下入欠尺寸井眼; 2. 在钻头装卸器中被向里挤压; 3. 钻头被挤入欠尺寸防喷器组; 4. 迫使钻头通过未通径套管.

措施: 措施: 1. 用小钻压,低转速划眼通过; 2. 用合适的钻头装卸器合理装卸; 3. 确认钻头能通过防喷器组; 4. 套管通径.

18. Plugged Nozzle (PN)---堵喷嘴 (PN)---堵喷嘴

原因: 原因: 1. 未开泵,钻头冲入沉砂,软地层; 2. 泵入外来材料; 3. 接单根时地层碎块进入喷嘴; 4. 钻具内的渣滓堆积在喷嘴部位; 5. 水力清洗不好.

措施: 措施: 1. 规范钻井操作; 2. 使用钻具滤清器; 3. 钻具中使用单流阀; 4. 把入井钻具通径; 5. 改善水力清洗.

19. Rounded Gauge (RG)---保径被磨圆 (RG)---保径被磨圆

原因: 原因: 1. 选型不合理-钻头偏软; 2. 在研磨性地层划眼井段过长; 3. 钻头转速过高; 4. 钻头偏心磨损.

措施: 措施: 1. 选硬型号钻头;耐磨损齿; 2. 用小钻压,低转速划眼; 3. 钻头转速与所钻地层匹配; 4. 减少钻头工作时间,加强钻头保径.

20. Shirttail Damage (SD)---裙部损坏 (SD)---裙部损坏

原因: 原因: 1. 落物损坏; 2. 在欠尺寸井眼划眼; 3. 定向井井眼;偏心磨损; 4. 水力清洗不好; 5.钻头缩径;保径被磨圆.

措施: 措施: 1. 下入打捞工具; 2. 小钻压,低转速划眼; 3. 选用加强保径钻头和稳定性好钻头; 4. 增加水力能量,改善水力清洗; 5. 加强钻头的保径和稳定性.

21. Self Sharpening Wear (SS)---齿自锐磨损 (SS)---齿自锐磨损

原因: 原因: 1. 选型不合理-钻头偏软; 2. 钻头齿硬耐磨保护层磨损过快; 3. 钻头钻入研磨性地层.

措施: 措施: 1. 选硬型号钻头;耐磨损齿; 2. 加强齿耐磨保护层的耐磨性; 3. 缩短钻头在研磨性地层工作时间.

22. Tracking (TR)---跟踪破碎坑 (TR)---跟踪破碎坑

原因: 原因: 1. 钻头选型不合理; 2. 地层不容易被破碎; 3. 脆性地层在过平衡条件下变塑性.

措施: 措施: 1. 选攻击性强的型号钻头; 2. 钻头改型或改变钻井参数; 3. 降低液柱压力.

23. Washed Out Bit (WO)---刺钻头 (WO)---刺钻头

原因: 原因: 1. 冲击载荷过大;操作不当; 2. 钻头,喷嘴装配不当; 3. 喷嘴与喷嘴座不相配; 4. 喷嘴被冲蚀; 5. 钻头泥包.

措施: 措施: 1. 规范钻井操作; 2. 按要求装配钻头和喷嘴; 3. 喷嘴与喷嘴座要匹配; 4. 降低固含,防喷嘴冲蚀; 5. 防泥包.

24. Worn Teeth (WT)---齿磨损 (WT)---齿磨损

原因: 原因: 措施: 措施: 1. 选型不合理-钻头偏软; 1. 选硬型号钻头;耐磨损齿; 2. 钻压过小;齿尖磨平;自锐磨损;2. 合理增加钻压;规范钻井操作; 3. 转速过高,加速磨损; 3. 合理选择转速; 4. 钻头工作时间过长; 4. 缩短工作时间,或选长寿命钻头; 5. 水力清洗不好. 5. 增加水力能量,改善水力清洗.

Bearings/Seals(B)---轴承/ Bearings/Seals(B)---轴承/密封分级

E---轴承/密封有效; ---轴承/ F---轴承/密封失效; ---轴承/ N---轴承/密封不容易分级. ---轴承/密封不容易分级.

Amount Under-gauge (G)--Under(G)--钻头保径磨损量

保径磨损量=测量值x2/3 保径磨损量=测量值x2/3 IN-------In Gage,保径没磨损; IN-------In Gage,保径没磨损; 1/16”---保径磨损 1/16”---保径磨损 1/16”; 1/8”-----保径磨损 1/8”-----保径磨损 1/8”.

Reason Pulled (R)---起钻原因 (R)---起钻原因
换钻具组合 调整泥浆 到取心深度 井底马达失效 钻水泥塞 钻具失效 钻具测试 井下钻具失效 地层变化 井眼复杂情况 工作时间长 钻具落井 电测作业 泵压变化 机械钻速低 钻机修理 钻到设计井深 扭矩变化 松扣 天气原因 刺钻具

谢 谢 大 家 !!!


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