图3 保径齿齿形
9.铣齿牙轮的齿圈有几种排列形式?各有什么优点?
答∶ 铣齿牙轮的齿圈有两种排列形式。
（1）自洗式牙轮。它的特点是相邻两个牙轮的齿圈是互相交错啮入的。牙轮旋转时，可以靠相邻两个牙轮的牙齿互相"洗"去齿圈间的岩屑，有利于防止泥包钻头。另外，由于齿圈的相互交错，可使牙轮的体积增大，有利于轴承的加强，适用于软地层。
（2）非自洗式牙轮（也称重叠式）。它的特点是两个牙轮可以任意布置齿圈，不受相邻牙轮的相互影响。因此，可以布置较密的齿圈，提高井底遮盖系数。它适用于硬的及研磨性高的地层。
10.镶齿有什么优点?齿形有几种类型?
答∶镶齿的硬度和抗磨性都比铣齿高，寿命也比铣齿长。特别是在研磨性高的极硬地层中钻进时，镶齿比铣齿更能显示其优越性。国内外常用的镶齿的齿形，如图4所示。
图4 镶齿的齿形
11.镶齿牙轮是如何采取保径措施的?
答∶镶齿牙轮的保径，目前国内外大多采用加强外径齿保径。这些齿比中间齿圈和牙轮尖处牙齿的碳化钨含量高、硬度大、耐磨性强。一般保径齿的齿刃高且较短，牙齿直径较小，布齿较密，使其不易折断和磨损。我国生产的有些镶齿钻头外排齿采用边楔形齿。这种齿是一种不对称的楔形齿，齿刃部分一边窄、一边宽。宽的一边耐磨性强，装在钻头外缘，起保径作用。为了修整井壁和防止背锥磨损，在镶齿牙轮和背锥上镶装平顶形齿，当外排齿磨损后，它也起保径作用。
12.牙轮钻头主要以什么方式破碎岩石?
答 ：牙轮钻头主要是依靠牙齿对地层的冲击、压碎作用与滑动剪切作用来破碎岩石的。
13.牙轮钻头选型原则是什么?
答：（1）软地层应选择有移轴、超顶、复锥三种结构的牙轮钻头，其齿应是高、宽、稀、齿尖角大的铣齿或镶齿。随着岩石硬度增大，选择钻头的上述三种结构值应相应减小，齿也应矮、窄、密，齿尖角也要相应减小。
（2）钻研磨性地层，应该选用带保径齿的镶齿钻头。当发现上一个钻头的外排齿磨圆而中间齿磨损较少时，则下一个钻头应该选用有保径齿的镶齿钻头。
（3）在易斜地层钻进时，应选用不移轴或移轴量小、无保径齿并且齿多而短的钻头；同时，在保证移轴量小的前提下，所选钻头适应的地层应比所钻地层稍软一些，这样可以在较低的钻压下提高机械钻速。
（4）选用镶硬质合金齿钻头时要注意∶所钻地层页岩占多数时，用楔形齿钻头；钻石灰岩地层时，使用抛物体形或双锥形齿钻头；当用高密度钻井液钻井时，使用楔形齿钻头；当所选地层中页岩成分增加或钻井液密度增大时，用偏移值大的钻头；钻石灰岩或砂岩地层，选用偏移值小的钻头;钻硬的研磨性石灰岩、燧石、石英石时，用无移轴的球形齿钻头。
14.牙轮钻头使用时的注意事项主要有哪些?
答：（1）镶齿钻头必须在井底干净、井下无落物时方能下井使用。
（2）井径缩小或井下复杂，需要长井段划眼时，不能下入镶齿钻头。
（3）当地面设备有损坏、功率不足、管线刺漏、指重表不灵以及钻井液性能不符合要求或净化装置达不到预期效果时，都不应下入镶齿钻头，以免发生井下事故，造成经济损失。
（4）禁止在钻头上加热（如焊接、火烤等），以避免因高温损坏密封圈，导致密封早期失效或喷嘴落井。
（5）钻井液性能必须满足高压喷射钻井的要求，尤其要严格控制钻井液含砂量，避免通过喷嘴的高速钻井液中的硬颗粒刺坏钻头体。
（6）新钻头不能用油浸泡和强行活动牙轮。
15.三牙轮钻头的操作要点是什么?
答：三牙轮钻头的操作要点是：
（1）牙轮钻头检查∶钻头型号、直径（要准确测量）、钢印标记与钻头说明书和外包装相符；连接螺纹应符合 API 标准;钻头体无损伤，焊接无裂缝，牙齿完好；新钻头牙轮一般用手不易转动，转动时牙轮无互咬或旷动，轴承间隙合适；储油与密封系统密封完好;用游标卡尺检查喷嘴直径，喷嘴内径尺寸选择合适，符合水力设计要求，流道畅通；旧钻头认真检查牙齿、轴承磨损等级，精确测量直径磨损程度，分析该钻头在将钻地层中的使用寿命、机械钻速、可钻进尺，比较钻井成本和承担风险，确定该旧钻头是否可再次入井。
（2）安装喷嘴时应保证喷嘴和壳体清洁，严禁用锤子敲打，安装正确，固定牢靠。
（3）钻头上扣时要使用合适的装卸器，避免损坏钻头体。
（4）下钻前应校正指重表。下钻操作要平稳，特别在使用镶齿钻头时，应适当控制下钻速度。在硬地层井段，井斜大和井径不规则井段要特别小心，避免钻头碰击井壁，引起镶齿折断和掌尖损坏，导致密封早期失效。
（5）下钻过程中，应根据井深、遇阻情况和所钻地层岩性进行分段循环，调整好钻井液性能。
（6）下钻后期钻头接近井底时，或接单根后下放钻具时，速度不应过快，更不允许突然刹车，以免井下钻具由于惯性作用冲击井底，损坏合金齿或牙轮。
（7）新钻头下到距井底2～ 3m 处（可视井底沉砂多少而定），要充分循环钻井液，校准参数仪，并记下泵压与悬重，以便出现异常情况时对比分析，距井底 1m 左右时将新钻头旋转下放到井底。钻头刚接触井底时要轻压（20～50kN）慢转一段时间，因为旧钻头形成的井底与新钻头底面形状往往不相符合，新钻头的少数牙齿首先接触井底，形成应力集中，很大的冲击载荷会使牙齿折断，折断的牙齿在井下又会损坏其他牙齿，导致钻头早期损坏。
钻头在修整井底的同时，轴承也进行了跑合。跑合时间主要由该井使用的上一只钻头磨损情况决定，一般不应少于30min。
（8）钻头转数应控制在厂家推荐范围内，以免因相对线速度过大，摩擦副出现高温咬合或O形橡胶密封圈先期损坏。应根据厂家推荐的钻压允许值，结合本井所钻地层岩性特点，优选钻压;加钻压必须均匀，不允许间断加压，更要严防溜钻。
（9）当钻遇岩性软硬交错变化频繁地层时，会出现持续长久的蹩跳，并使大绳摆动，吊环敲击水龙头。这时，可加大钻压，减小转数;若是裂缝发育破碎地层，可减小钻压，并提高转速。
（10）任何情况下都不允许加压启动转盘。
（11）加压钻进中，钻具需要停止转动时，应待指重表恢复原悬重后，才能摘去转盘离合器，以防止钻具受压突然停转而恢复原长度，形成相当大的附加钻压而损伤钻头。
（12）为避免在软硬交错地层钻进时产生过大的冲击和振动，导致钻头镶齿碎裂，应安装减振器。同时，为避免钻进时因钻柱摆动而使钻压加在一个或两个牙轮上造成牙轮齿受力过大而折断，应在钻柱上加稳定器。
（13）钻头用到后期出现蹩跳、转盘负荷增大、转动不均、打倒车严重、钻速明显下降等现象时，应停钻，循环好钻井液，起钻换钻头。
16.国产三牙轮钻头有哪几个系列？各系列名称代号是什么？
答：国产三牙轮钻头根据钻头结构特征，钻头分为铣齿钻头及镶齿钻头两大类，共八个系列，其名称代号见表1。
表1 国产三牙轮钻头系列名称代号
17.国产三牙轮钻头有几种类型?其代号是什么? 各适用于什么地层?
答：国产三牙轮钻头根据所钻地层性质不同，各系列产品分别制成不同类型。共七种类型，其代号用数字表示，见表2。
表2 国产三牙轮钻头产品类型
18.国产三牙轮钻头型号如何表示?举例说明。
答 ：国产三牙轮钻头型号表示方法如下∶
