三牙輪鉆頭是石油鉆井的重要工具，其工作性能的好壞將直接影響鉆井質(zhì)量、鉆井效率和鉆井成本f1。三牙輪鉆頭設(shè)計(jì)大多是根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合試湊的方法，反復(fù)進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算，因而設(shè)計(jì)精度低、周期長，難以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，而且每次計(jì)算只能設(shè)計(jì)出一個鉆頭，效率低。因此，開發(fā)出一套三牙輪鉆頭CAD系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)三牙輪鉆頭的參數(shù)化繪圖就顯得非常必要。1系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)三牙輪鉆頭參數(shù)化繪圖系統(tǒng)采用功能模塊化的編程方法，把整個系統(tǒng)分為四大功能模塊：用戶界面管理模塊、鉆頭齒面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊、數(shù)據(jù)庫管理模塊、參數(shù)化繪圖模塊。用戶界面的設(shè)計(jì)，采用內(nèi)嵌于AutoCAD的VBA二次開發(fā)工具實(shí)現(xiàn)。用戶通過用戶界面模塊輸入三牙輪鉆頭設(shè)計(jì)的相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)信息交流。鉆頭齒面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊的主要功能是根據(jù)三牙輪鉆頭設(shè)計(jì)理論完成復(fù)雜的三牙輪鉆頭設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算。數(shù)據(jù)庫管理模塊是由Access 2003以數(shù)據(jù)表格的形式建立的數(shù)據(jù)庫。

1、采用高強(qiáng)度高韌性硬質(zhì)合金齒，提高了齒的抗沖擊能力，減少斷齒率；

2、優(yōu)化設(shè)計(jì)的齒排數(shù)、齒數(shù)、露齒高度和獨(dú)特的合金齒外形，充分發(fā)揮了鉆頭切削能力和切削速度；

3、采用卡簧鎖緊牙輪，能承受高鉆壓；

4、牙輪內(nèi)孔鑲焊減磨合金，提高軸承的抗咬合能力；

5、采用可限制壓差并防止鉆井液進(jìn)入潤滑系統(tǒng)的全橡膠儲油囊，為軸承系統(tǒng)提供了良好的潤滑，并保證“O”形密封圈正常工作，提高了鉆頭工作壽命；

6、采用可耐250℃高溫,低磨損的新型潤滑脂,提高了鉆頭密封潤滑系統(tǒng)耐高溫的能力。

經(jīng)過進(jìn)步一倍鉆壓，實(shí)驗(yàn)牙輪鉆頭鉆進(jìn)不一樣等級的巖石，結(jié)果表明：不一樣的巖石，對增大鉆壓時所取得的鉆速是不相同的。其間以中硬巖層（巖石等級6～7級）鉆速的添加率較高，而較軟（巖石等級4～5級）和較硬（巖石等級8～9級）的巖層則相對添加不大。鉆進(jìn)粘結(jié)性軟巖時，易發(fā)作堵水糊鉆，鉆壓應(yīng)選得小些。鉆進(jìn)研磨性較大的巖層時，鉆壓缺乏易構(gòu)成鉆頭早期磨損，鉆壓要恰當(dāng)加大。鉆遇裂隙巖層時，易發(fā)作跳鉆，鉆壓應(yīng)恰當(dāng)降低，防止崩、斷切削齒。鉆壓是鉆進(jìn)的重要參數(shù)，即要有利充沛發(fā)揮切削齒切入巖層的才能，又要較大極限地降低切削齒的磨損。

鋁合金主要是鑄造鋁合金，鉆孔時易發(fā)生積屑瘤，鉆孔粗糙度差，當(dāng)鉆深孔時排屑較難，輕則使孔壁碰傷，重則切屑堵在鉆頭槽內(nèi)，造成鉆頭折斷。鋁合金的彈性系數(shù)小，而線膨脹系數(shù)較大，因此在鉆孔中會發(fā)生孔收縮。鑄造鋁中含硅，硅的化合物很硬，會使鉆頭磨損加劇。但鋁合金強(qiáng)度低、硬度低，切削負(fù)荷就小。除純鋁外，一般鋁合金的塑性小，延伸率低，因此斷屑較順利。對于以下問題，必需制訂合理的鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)，及時重磨，以恢復(fù)其切削能力。例如：鉆削一般結(jié)構(gòu)鋼，以鉆頭外緣轉(zhuǎn)角處的磨損極限來決定重磨，其磨損量△=0.7~1.0fo毫米(fo為刃帶寬度)