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牙輪鉆頭作為一種鉆削巖層的工具，已被廣泛應用，鉆頭機能的明顯改進直接降低鉆井本錢,尤其是近十年提高最快.使用壽命和鉆速兩個機能指標,它們{zj2}確定鉆頭影響鉆井本錢的程度.進步鉆頭的機械鉆速和使用壽命是降低鉆井本錢的有效途徑,有資料證明,鉆速的改進比鉆頭壽命的改進對降低鉆井本錢的影響更大,其中鉆頭切削結(jié)構(gòu)的改進是進步鉆頭的機械鉆速最直接的方法.
很長時間以來,人們對切削結(jié)構(gòu)的改進主要集中于主切削齒結(jié)構(gòu),例如在硬質(zhì)合金齒結(jié)構(gòu)方面,人們先后發(fā)明了楔形齒、勺形齒、偏頂勺形齒、等磨損齒等等.最近十年來,人們逐漸熟悉到保徑結(jié)構(gòu)也對鉆頭機械鉆速和壽命有較大影響,尤其在大斜度井和水平井應用的鉆頭要求具有公道的保徑結(jié)構(gòu),很多新型保徑結(jié)構(gòu)被研究開發(fā)出來并應用到牙輪鉆頭上取得了良好的效果.
牙輪鉆頭具有良好的結(jié)構(gòu)特點：
1. 牙輪鉆頭具有動彈密封軸承結(jié)構(gòu)，圓柱動彈體置于牙輪體凹槽內(nèi)，加大了軸頸尺寸，在使用中具有更好的機能。
2. 在牙輪鉆頭止推軸承副表面分別進行減磨處理及硬化處理，減少鉆頭的摩擦力，保護鉆頭的抗硬化能力。
3. 采用可耐250°C高溫、抗磨損的新型潤滑脂。
4. 采用可限制壓差并防止鉆井液進入潤滑系統(tǒng)的全橡膠儲油囊，為軸承系統(tǒng)提供了良好的潤滑保證。
牙輪鉆頭是一種減速鉆頭，即牙輪的轉(zhuǎn)速要比鉆頭的轉(zhuǎn)速要小，主要以刮削破碎巖石，適應于高轉(zhuǎn)速、高鉆壓下的老井開窗側(cè)鉆、老井加深等小井眼鉆井功課，在鉆井中施展重要作用。牙輪鉆頭的上風在于：應用領(lǐng)域比較廣，不但合用于側(cè)鉆井施工，而且可在中深井中使用，在鉆井中展現(xiàn)重要上風。
工作扭矩比PDC鉆頭在相同鉆壓和地層的前提下更低，可減少小尺寸鉆具脹扣題目，避免井下事故。 牙輪鉆頭兼有三牙輪鉆頭和PDC鉆頭的長處，又分別彌補了二者的不足，比三牙輪鉆頭更合用于強度和塑性同時都大的地層，同時也能合用于PDC鉆頭難于對付的硬夾層和其它復雜地層。