1、1、学时分配： 6学时。 2、本章重点： （ 1）各类型钻头的结构特点； （ 2）各类型钻头在井底底运动形式及破岩原理； （ 3）各类型钻头的使用特点； （ 4）钻柱的组成； （ 5）钻柱在井下底受力情况； （ 6）钻柱设计。 3、难点： （ 1）各类型钻头在井底底运动形式及破岩原理； （ 2）钻柱在井下底受力情况。 4、解决方法： （ 1）利用相关录象资料 （ 2）利用教学模具 （ 3）利用多媒体图片和动画进行展示 5、作业： P97， 1； P41， 7； 9； 12； 15； 16； 18； 21； 22； 23； 24； 25； 28； 34。 第二章 钻进工具第二章第二章 钻进工具钻
2、进工具 本章主要内容：第一节 钻头 钻头的类型及工作原理 钻头的选型及分类方法 钻头的合理使用 第一节 钻柱 钻柱的组成及功用 钻柱的工作状态及受力分析 钻柱设计一、概述 1. 钻头类型 按结构及工作原理分类 : 刮刀钻头、牙轮钻头、 PDC钻头、 金 刚 石 钻头 按功用分类 全面钻进钻头、取心钻头、 扩眼钻头 2. 钻头尺寸系列 3-3/4 “ 36 “第一节 钻头（ Drill Bit)常用尺寸： 26 “ 、 171/2 “ 、 121/4 “、 81/2 “3. 工作指标 钻头进尺（米） 钻头工作寿命（小时） 机械钻速（米 /小时） 单位进尺成本（元 /米） ：二、刮刀钻头（ Dra
3、g Bit） （一）刮刀钻头的结构 上钻头体、下钻头体（分水帽）、 刀翼、水眼。图 2-1 刮刀钻头结构 刀翼三刀翼的称作三刮刀钻头 两刀翼的称作两刮刀钻头或鱼 尾刮刀钻头 四刀翼的称作四刮刀钻头刀翼结构： （ 1） 刀翼结构角 刃尖角 刀翼尖端前后刃之间的夹角。 它 反映了刀翼的尖锐程度。 越小，刃部越尖锐， 越容易吃入地层，但强度越低。 一般 : 软地层 =8 10 ； 硬地层 =12 15 切削角 刀翼前刃和水平面之间的夹角。 在相同钻压下， 越大，刀刃越容易吃入地层， 但旋转扭矩大，剪切刃前岩石困难。 一般 : 松软地层 70 软地层 70 80 ； 中硬地层 80 85 。 刃后角
4、- ： 刃后角必须大于井底角 。 刃前角 ： 90 。 (4)提高刀翼的耐磨性 刀翼一般采 35CrMo或 35MnSiMoV高强度合金钢锻制而成，以保证有足够的强度。 一般在刀翼表面平铺一层 YG8硬质合金块，在外侧面镶装 YG8硬质合金块。 刀翼表面和外侧面镶焊人造金刚石聚晶块 。（ 2）刀翼背部形状 刀翼的厚度随距刀刃的距离增加而增厚，呈抛物线形，以确保刀翼强度足以承受弯矩。 （ 3）刀翼底部形状： 平底、 正阶梯 、反阶梯、反锥 （二）刮刀钻头的工作原理 刮刀钻头主要以切削作用破碎地层。 破碎塑性岩石过程： 在钻压 W作用下，刀翼容易吃入地层；刃前岩石在扭转力 T 的作用 下不 断产生塑性流动。这和车刀切削软金属的过程类似。破碎脆性岩石过程： 刮刀钻头破碎脆性岩石的过程为： 碰撞 压碎及小剪切 大剪切。 （ 1）碰 撞： 刃前岩石发生剪切破碎后，刀刃在旋转扭矩作用下向前推进， 碰撞刃前岩石。 （ 2）压碎及小剪切： 扭转力增大，压碎刃前岩石，产生小剪切破坏。 （ 3）大剪切： 扭转力继续增大到某一极限值，刃前岩石沿剪切面破碎，而后扭转力突然减小。刮刀钻头制造工艺简单，成本低； 刮刀钻头适用于软地层，钻速快，每米钻进成本低； 刮刀钻头容易磨损成锥形，造成缩径和井斜； 刮刀钻头产生剧烈的扭转振动，破坏钻具和设备； 刮刀钻头目前逐渐被 PDC钻头取代。 （三）刮刀钻头的应用
