例：用于中硬地层，直径为 8（1/2）in （215.9mm）的滑动密封轴承喷射式三牙轮钻头的型号为∶8（1/2）×HP5（或215.9×HP5)。

19.IADC 牙轮钻头是如何分类及编号的?

答：IADC 规定，每一类钻头用四位字码进行分类及编号，各字码的意义如下：

第一位字码为系列代号，用数字1～8分别表示八个系列，表示钻头牙齿特征及所适用的地层：

1 表示铣齿，低抗压强度高可钻性的软地层；

2 表示铣齿，高抗压强度的中到中硬地层；

3 表示铣齿，中等研磨性或研磨性的硬地层；

4 表示镶齿，低抗压强度高可钻性的软地层；

5 表示镶齿，低抗压强度的软到中硬地层；

6 表示镶齿，高抗压强度的中硬地层；

7 表示镶齿，中等研磨性或研磨性的硬地层；

8 表示镶齿，高研磨性的极硬地层。

第二位字码为岩性级别代号，用数字1～4分别表示在第一位数码表示的钻头所适用的地层中再依次从软到硬分为四个等级。

第三位字码为钻头结构特征代号，用数字1～9表示，其中1～7表示钻头轴承及保径特征，8、9 留待未来的新结构特征钻头用。1～ 7表示的意义如下：

1 表示非密封滚动轴承；

2 表示空气清洗、冷却，滚动轴承；

3 表示滚动轴承，保径；

4 表示滚动、密封轴承；

5 表示滚动、密封轴承，保径；

6 表示滑动、密封轴承；

7 表示滑动、密封轴承，保径。

第四位字码为钻头附加结构特征代号，用以表示前面三位数字无法表达的特征，用英文字母表示。目前，IADC已定义了16 个特征，用下列字母表示：

A 表示空气冷却；

B 表示特殊密封轴承；

C 表示中心喷嘴；

D 表示定向钻井；

E 表示加长喷嘴；

G 表示附加保径和钻头体保护；

H 表示水平井和导向应用；

J 表示喷嘴偏射；

L 表示掌背扶正块；

M 表示马达应用；

S 表示标准铣齿；

T 表示双牙轮；

W 表示加强切削结构；

X 表示楔形镶齿；

Y 表示圆锥形镶齿；

Z 表示其他形状镶齿。

有些钻头，其结构可能兼有多种附加结构特征，则应选择一个主要的特征符号表示。

20.什么是金刚石钻头?什么是 PDC 钻头和 TSP 钻头?

答：用金刚石材料做工作刃的钻头称为金刚石钻头。用聚晶金刚石复合片做切削刃的钻头简称 PDC 钻头。热稳定性聚晶金刚石钻头简称 TSP钻头。

21.金刚石钻头由几部分构成? 各部分的作用是什么?

答：金刚石钻头属于一体式钻头，整个钻头无活动部件，主要有钻头体、胎体、水力结构（包括水眼或喷嘴、水槽，也称流道）、排屑槽、保径齿（刃）和切削齿（刃）五部分。图5 所示为金刚石钻头。

图5 金刚石钻头

（1）钻头体由钢质材料制成，上部是螺纹，与钻柱相连接;碳化钨材料制成的胎体与钻头体下部烧结在一起，钢质胎体与钢质钻头体是一个整体。

（2）钻头的胎体位于冠部，其表面（工作面）镶装有金刚石材料切削齿，并布置有水眼或喷嘴、水槽、排屑槽，其侧面镶装保径齿。

（3）金刚石钻头的水力结构分为两类∶一类用于天然金刚石钻头和热稳定性聚晶金刚石钻头，这类钻头的钻井液从中心水孔流出，经钻头表面水槽分散到钻头工作面各处冷却、清洗、润滑切削齿，最后携带岩屑从侧面水槽与排屑槽流入环形空间；另一类用于PDC钻头，这类钻头的钻井液从水眼中流出，经过各种分流元件分散到钻头工作面各处冷却、清洗、润滑切削齿。PDC钻头的水眼位置和数量根据钻头结构而定。

（4）金刚石钻头的保径齿在钻进时起扶正钻头、保证井径不缩小的作用。

（5）金刚石钻头切削齿材料分为天然金刚石和人造金刚石两大类。

22.天然金刚石钻头和 TSP 钻头常用的冠部形状有几种? 各适用于什么地层?

答∶天然金刚石钻头和 TSP钻头常用的冠部形状有四种，如图6所示。

图6 金刚石钻头不同冠部形状

（1）双锥阶梯形。这种形状的钻头适用于钻软到中硬的地层，如硬石膏、泥岩、砂岩、石灰岩等。

（2）双锥形。这种形状的钻头适用于较硬和致密的岩石，如较硬的砂岩、石灰岩、白云岩等。这种钻头的工作面由内锥、外锥和顶部圆弧三部分组成，内锥角一般为 60°～70°，外锥角为 40°～60°

（3）B形。B形工作面由内锥和圆弧面组成，内锥角不小于 90°，其结构特点是顶部较宽也较平缓，适用于硬地层如硬砂岩及致密的白云岩等。

（4）带波纹（或称脊圈式）B形。外形和 B 形相同，不同的是内锥和圆弧面上带有螺旋形波纹槽。金刚石就镶在波纹的波峰上，这种钻头适用于石英岩、燧石、火山岩和硬砂岩等坚硬地层。

23.天然金刚石钻头和 TSP 钻头的水槽有几种类型? 各适用于什么 地层?

答：天然金刚石钻头和TSP钻头的水槽有四种类型，如图7所示。

图7 天然金刚石钻头和TSD钻头水力结构的水槽类型

1-高压水槽；2-低压水槽；3-排屑槽；4-金刚石；5-水眼

（1）逼压式水槽。这种水力结构的水槽分布在金刚石钻头工作面上，包括高压水槽及低压水槽。这种水槽一般用于软地层钻头。

（2）辐射形水槽。水槽为放射形且在钻头工作面上均匀分布，这种水槽一般用于软到中硬地层中。

（3）辐射形逼压式水槽。这是上述两种水槽结构的组合，常用于中硬到硬地层。

（4）螺旋形水槽。水槽为反螺旋流道，在钻头高转速条件下强迫钻井液流过金刚石工作面，并且还应用了逼压式水槽原理。这种水槽常用在高转速条件下。

以上四种类型水槽结构中，辐射形逼压式水槽效果最好。

24.金刚石在钻头工作面上排列的方式有几种?各适用于什么地层?

答：目前常见的有交错排列法、圆周排列法、脊圈排列法三种，如图8所示。