刮刀钻头分类
按类型可分为刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头和PDC钻头等四种;
按功用分为全面钻进钻头、取心钻头和特殊工艺用钻头(比如扩眼钻头、定向造斜钻头等)。
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流动, 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:刃前岩石破碎后,岩石对刀片的扭转 阻力减小, 刀片向前推进,碰撞刃前岩石;
压碎及小剪切:刀片在扭转 力作用下压碎前方的岩石,使其产生小剪切破碎;
扭转力增大:刀片继续 挤压前方岩石,当扭转力增大到极限值时,岩石沿剪切面产生大剪切破碎,然后扭转力突然减小 。


