钻头跳钻是开挖过程中常见的问题

要想解决跳钻问题，一定要先了解为什么会跳钻

..我们针对跳钻问题

挑 6个常用知识 给大家解答一下

公转是什么？
钻头牙轮绕钻头轴线作顺时针方向旋转的运动简称为钻头的公转.

钻头公转的速度就是转盘或井下动钻具的旋转速度钻头公转时,牙轮绕钻头轴线旋转牙轮上各排齿绕钻头轴线旋转的线速度不同,外排齿的线速度..。

自转是什么？
钻头旋转时，沿着从牙轮低平面到牙轮尖部的方向看，牙轮绕自身的轴线作反时针方向的旋转称自转。

牙轮的转动是岩石对牙齿的吃入破碎作用产生反作用结果。

牙轮自转转速的影师因素有公转转速、钻头结构、齿面结构、钻并参数和岩石性质等。

一般情况下,牙轮自转的转速比钻头公转的转速快，把牙轮自转转速与钻头公转速之比称为轮头比,轮头比的值一般在:1 - 1.5 之间。

纵振是什么？
钻头工作时，对一个牙轮而言，牙齿与井底的接触是单齿、双齿交替进行的。单齿着地时，牙轮的轮心处于..位置，双齿着地时则轮心下降。

牙轮在转动过程中,轮心位置不断上下变换，使钻头沿轴向作上下往复运动,这是钻头的轴向振动。

纵振振幅就是轮心的垂直位移，它与牙齿的齿高、齿距等钻头结构参数及岩性有关。在软地层,牙齿吃入深、振幅小，硬底层则振动加剧。振动的频率与牙齿齿数及牙轮转速成正比。在旋转钻井中，钻头纵振频率一般为100

- 500次/min。此外,由于并底不平,钻头产生振幅较大的低频震动。据国外资料介绍，低频震动的振幅是井底凹凸部分的高差，一般为10mm左右，振频低于50次/min。低频纵振对钻头是不利的因素，在硬地层中会造成跳钻。牙轮钻头的纵振是上述两种振动之和，它构成了牙齿的冲剂压入作用，破碎岩石，提高破碎效率。

扭转振动是什么？
钻头的周期性运动导致扭矩成周期性变化,引起钻头周期性的扭转振动。钻头的扭转振动主要由钻头的粘滑运动造成的,即钻头旋转速度变化很大,在某时钻头可能静止不动,过一段时间后便以数倍于平圬转速的速度旋转,这样就会引起钻头的失效,也可能引起钻柱的早期疲劳破坏。

因此应尽量避免钻头岀现这种现象。

横向振动是什么？
所谓横向振动,就是沿着垂直于钻头轴线方向的振动。

造成钻头横冋振动的因素很多,包括钻头与岩石互作用、钻柱的弯曲变形,钻柱的偏心旋转,钻柱质量分布不均匀、地层倾角以及井底岩石性质差异等
钻头的横向振动对钻柱的横向振动有直接的影响,也是造成钻头失效的重要原因。

牙轮的滑动是什么？
破碎不同类型岩石,对钻头要求不同的滑动量,可通过设计钻头时采用不同的结构及参数获得。对于一个牙轮而言,不同位置的齿排的滑动方向是不同的。外排齿及靠近外排齿的齿排,一般是正向滑动(假设钻头旋转,而牙轮不自转时,牙齿在井底的滑动就是正向滑动);牙轮尖部的齿排及靠近牙轮尖部的

齿排一般是负向滑动;而在外排齿与尖部齿排之间的某个中间齿排或虚拟齿排做纯滚动般情况下,软地层钻头应具有较大的滑动量,硬地层钻头应尽量减少或不产生滑动,避免牙齿早期损坏。

但是,由于钻头工作时,牙轮与牙掌轴颈的相对运动总是存在摩擦阻力等原因,即使设计的是纯滚动钻头,实际钻进中仍然存在着滑动。对纯滚动钻头作室内模拟试验,发现约有20%的滑动量。

上述几种运动是牙轮钻头在井下工作时同时发生的复合运动。实际钻进时,还有整个钻头的向下运动，其向下运动的速度就是钻头钻进的机械钻速。