水井鑽機如何選擇牙輪鑽頭？

從多年科研開發生產實踐經驗來看，水井鑽機由於鑽頭選型不當，使得鑽井速度慢、成本高。正確地選擇鑽頭，一方麵要對現有鑽頭的工作原理與結構性能特點有清楚的了解；另一方而還應對所鑽地層的岩石物理性能有充分的認識，如對岩石的硬度、塑脆性、研磨性、可鑽性等要做到心中有數，從而合理確定牙輪鑽頭的型號。水井鑽機選擇鑽頭的基本原則是把鑽進成本降到最低。

1.牙輪鑽頭選型的一般原則

牙輪鑽頭的選型是否合理，與鑽井施工成本的關係很大。所以，水井鑽機根據施工情況合理地選擇鑽頭非常關鍵。目前，在水井鑽進方而使用的牙輪鑽頭均為石油鑽井規格，其中三牙輪鑽頭的使用最為普遍，但在特殊水井施工時隻能采用自製的組焊式牙輪鑽頭。

岩石大體上可分為三種類型:一種是脆性岩石，如石灰岩、砂岩、花崗岩、閃長岩等；一種是塑性岩石，如泥岩、泥質頁岩等；還有一種是介於中間的塑脆性岩石，如泥質膠結的砂岩等。牙輪鑽頭更適於在堅硬的脆性岩石中鑽進，依靠衝擊、壓碎的作用破碎岩石。

2.研磨性地層的鑽頭選型

研磨性地層會使鑽頭牙齒過快磨損，機械鑽速降低很快。而鑽頭進尺少，特別會磨損鑽頭的軌徑齒以及牙輪背錐與爪尖，使鑽頭直徑磨得變小，致使軸承外露，更加速鑽頭的損壞，在這種地層鑽進最好選用鑲齒鑽頭。

3.軟硬交錯地層的鑽頭選型

軟硬交錯地層一般應選擇鑲齒鑽頭中加高楔形齒或加高錐球形齒，這樣既在較軟地層中有較高的機械鑽速，也能保證在硬地層中的可鑽性。但水井鑽機在鑽進時鑽壓與轉速上應有所區別，在軟地層鑽進時可提高轉速、降低鑽壓，在硬地層井段應提高鑽壓、降低轉速，從而達到更好的地質經濟效果。

4.易於井斜地層的鑽頭選型

地層傾角較大是產生井斜的最為主要的原因，而下部鑽柱的彎曲與鑽頭類型的選擇不當，是造成井斜的技術因素。

通過長期生產實踐看，移軸類型的鑽頭在傾斜地層鑽進時易造成井斜，所以應選用不移軸或移軸量較小的牙輪鑽頭。同時，在保證移軸小的前提下，還應選取比地層岩石性能較軟類型的鑽頭，這樣可在較低的鑽壓下提高機械鑽速，既能保證鑽進速度，又能降低井斜。

5.淺井段與深井段的鑽頭選型

在淺井段應選用機械鑽速較高類型的鑽頭，深井段應考慮使用壽命長的鑽頭、這樣選型既經濟又安全。