高温地热井因独特的钻入标准与基本油气开采有所区别,必须针W?高温地热井特定矿井标准去分析牙轮掉齿的原因,汇总之上剖析可以获得,高温地热井牙轮钻头掉齿原因如下所示:

  (1)长久的高温办公环境,也会导致牙轮原材料的螺变,加快塑性形变所带来的原材料的无效,造成掉齿;(2)由于牙轮牙与本身原材料的不一样,环境温度的改变会使两原材料因热膨胀系数的差异造成过盈量降低,危害固齿抗压强度;(3)环境温度也会降低牙轮本身材料的强度极限值,伴随着的温度上升,齿孔更很容易产生塑性形变,加上牙齿循环系统压挤功效进而导致牙轮掉齿;(4)温度上升被压进齿孔中空气也会产生澎涨功效,从齿孔内部结构往外顶压牙,减少牙拧紧力;(5)泥楽液在低电压高温的地质条件下漏泄,造成井中沉砂和麻花钻的高温,造成麻花钻与煤岩的二次破碎,提升牙轮外壳的损坏,减少牙储存相对高度,造成固齿抗压强度降低;(6)软岩在热冲击下造成岩层物理性能降低,沉到井中,造成对牙轮外壳的损坏,乃至刷钻,增加牙齿工作负荷,提升牙齿掉齿风险性;(7)推进器上硬质合金刀具块爆出会加重牙轮外壳的损坏,掉落硬质合金刀具等偏硬原材料也会增加牙轮牙齿冲击负荷和载荷,加重牙齿爆出。

  牙轮钻头掉齿的原因须依据钻入现场实际加工工艺来决定,不同类型的钻井工艺,掉齿的原因也会有所不同,总结下来造成高温地热井牙轮掉齿原理为:

  (1)高温下牙轮外壳原材料的塑变也会导致拧紧力降低。长期在高温下的工作牙轮钻头必须充分考虑环境温度所产生的应力松弛及应力松弛的彭响,一旦齿孔产生塑变,尤其在管口,细微颗粒物进入牙与外壳间,减少牙与齿孔的接触面,并会让齿孔导致进一步的损坏,最后齿孔扩张导致掉齿。在采用地热井牙轮本身资料时,需要考虑环境温度要素,采用耐高温设备在牙轮本身原材料里加入少许Cr原素可以明显缓解材料的石墨化全过程,并且能提升钢的螺变抗压强度。

  (2)牙轮本身与硬质合金刀具齿的原材料不一样,气温变化产生热变形的误差,造成过盈量降低。因此在定原始过盈量时,在确保牙轮本身抗压强度前提下,尽量选比较大的过k量,以填补因气温变化而带来的过盈量损害。

  (3)环境温度减少牙轮本身材料的强度极限值,在牙与岩层互功效环节中,齿孔更很容易产生塑性形变。积累的塑变减少了牙与齿孔高效的间隙配合接触面,使固齿力降低,进而导致牙轮掉齿。在牙轮本身原材料里加入一定量的Mo原素能够显著提升原材料的高温持久强度。

  (4)井中沉砂、硬质合金刀具等硬性颗粒物对外壳的损坏造成牙轮埋齿深层降低,牙与齿孔接触面减少造成拧紧力降低。因此对于外壳原材料的挑选应尽可能采用金属复合材料,并提升钻井工艺,降低井中沉砂及硬块的爆出,减轻对牙轮外壳的损坏,降低牙因井中硬块而变化冲击。