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| 标准编号 | SY/T 5164-2016 (SY/T5164-2016) | | 中文名称 | 牙轮钻头 | | 英文名称 | Roller cone drill bits | | 行业 | 石油行业标准 (推荐) | | 中标分类 | E92 | | 字数估计 | 17,185 | | 发布日期 | 2016-12-05 | | 实施日期 | 2017-05-01 | | 旧标准 (被替代) | SY/T 5164-2008 | | 标准依据 | State Energy Administration Bulletin No.9 of 2016 | SY/T 5164-2016: 牙轮钻头
SY/T 5164-2016 英文名称: Roller cone drill bits
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 5164-2016
代替 SY/T5164 2008
牙轮钻头
国家能源局 发布
1 范围
本标准规定了牙轮钻头的分类、型号和基本尺寸，要求，试验方法，检验规则，标志、包装、运输及贮存。
本标准适用于石油和天然气钻井用牙轮钻头，也适用于地质、矿山、水文、盐业、地热等行业钻井用牙轮钻头。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
4 分类、型号和基本尺寸
4.1 分类
牙轮钻头（以下简称钻头）按牙轮数目分为单牙轮钻头、双牙轮钻头、三牙轮钻头以及多牙轮钻头，最常见的为三牙轮钻头（见图 1）和单牙轮钻头（见图2 ）。牙轮钻头按切肖lj 齿不同，分为钢齿钻
头和镶齿钻头。
4.2型号表示方法
4.2.1 钻头型号由钻头直径、钻头系列号、钻头分类号和附加特征代号四部分组成。
4.2.1.1钻头直径宜采用英制尺寸，以英寸为单位；也可采用具有最多一位小数的公制尺寸，以毫米为单位。
4.2.1.2钻头系列号的含义、格式和位数由各制造厂自定，但应与钻头分类号有明显区别；如没有，应以短划线“-”代替。
4.2.1.3钻头分类号(见表1)由三位数字组成，第一位为地层系列号，第二位为地层分级号，第三位为结构特征代号
4.2.1.4附加特征代号宜采用表2中的英文字母，也可由制造厂根据需要自行定义。
4.2.2 制造厂根据需要可以自编钻头型号，但应制定自编钻头型号与本标准规定型号的对照表。
4.3基本尺寸
4.3.1钻头直径及公差应符合表3的规定。
4.3.2钻头连接螺纹应符合表4的规定。
4.3.3三牙轮钻头喷嘴的安装尺寸和水孔直径应符合表5的规定。
5 要求
5.1钻头牙轮、牙爪宜采用优质低碳合金结构钢制造。钻头直径不大于444.5mm的牙轮和牙爪毛坯应采用锻件，大于444.5mm的牙轮和牙爪毛坯可采用铸件。材料的力学性能应符合表6的规定。
5.2钻头焊接接头的抗拉强度不应低于490MPa。
5.3 焊缝表面不得有裂纹、未熔合、气孔、弧坑、未填满、夹渣和飞溅物。
5.4 钻头连接螺纹的加工应符合GB/T 22512.2的规定。
5.5钻头的焊缝和流道系统经试压检查应无渗漏。
5.6密封钻头的轴承腔和储油补偿系统注油前应抽真空，真空度值应不大于5kPa。
5.7三牙轮钻头的三个牙轮背锥对连接螺纹轴心线的径向圆跳动公差不应超过表7的规定。
5.8三牙轮钻头的三个牙轮高低差不应超过表8的规定。
5.9各牙轮转动时不应有蹩卡、干涉现象。
6试验方法
6.1力学性能试验
牙轮、牙爪材料力学性能试验按GB/T 228.1和GB/T 229的规定进行。
6.2焊接接头抗拉强度检测
按NB/T 47016的规定进行。
6.3焊缝表面质量检测
采用目测方法进行检测。
6.4连接螺纹检测
按GB/T 22512.2的规定进行。
6.5焊缝及流道系统密封性能检测
密封住喷嘴孔和连接螺纹端面，使流道成为密闭空间，通入压力不低于0.6MPa的压缩空气，稳压30s以上
6.6轴承腔和储油补偿系统真空度检测
安装储油补偿系统零件，使轴承腔和储油补偿系统成为密闭空间，抽真空到5.6中的规定值，稳压10s以上。
6.7钻头直径测量
按附录A规定的方法进行测量。
6.8钻头径向圆跳动测量
以连接螺纹轴心线为基准，镶齿钻头测量每个牙轮背锥面最高点的跳动值，钢齿钻头测量每个牙轮底平面与背锥面相交圆的最高点的跳动值。
6.9 牙轮高低差测量
以连接螺纹台肩面为基准，镶齿钻头测量每个牙轮外排齿最高处，钢齿钻头测量每个牙轮底平面与背锥面相交圆的最高点，最大值和最小值的差即为牙轮高低差。
6.10牙轮转动情况检查
用手或专用工具依次转动每个牙轮，检查牙轮轴承转动情况，检查牙轮与其他部位相碰情况。
6.11型式试验
6.11.1试验条件
6.11.1.1 钻进对象为正火状态的Q345B钢块，硬度不高于229HBS。
6.11.1.2 试验用循环介质为清水。
6.11.1.3 试验所采用的钻压和转速推荐采用表9的参数。
6.11.2试验指标
钻头型式试验的指标见附录B,但不作为实际钻井时评价钻头质量性能水平指标的依据。
6.11.3试验程序
钻头开始试验时钻压和转速从0慢慢加至14规定值，1h后钻压和转速同时增至%规定值，当大部分切削齿接触钢块(井底)后，钻压和转速增至14规定值继续跑合，直至全部切削齿接触井底后方可将钻压和转速加到规定值(见表9)进行试验，并开始计时。
更换新井底后应按上述同样的方法进行跑合，然后继续试验并计时。
6.11.4试验结果的评价
6.11.4.1 镶齿钻头以型式试验结果评价轴承和切削齿工作寿命，钢齿钻头以型式试验结果评价轴承工作寿命。
6.11.4.2钻头轴承的工作寿命为钻头在试验中出现下列情况之一时的累计工作时间(不含跑合时间):
a)牙轮壳体出现裂纹。
b)轴承卡死。
c)轴承磨损量(径向或轴向)已达到表10规定的数值。
7检验规则
7.1 出厂检验
钻头出厂检验项目按表11规定的项目进行检验。表11中“出厂检验”栏内打“√”的项目应进行全检；打“△”项目的抽样方法按GB/T 2828.1规定的一次抽样方案进行，检验水平为I,接受质
量限(AQL)为6.5。
7.2型式检验
7.2.1有下列情况之一时，应进行型式检验。
a)新产品投入批量生产后的第一批产品。
b)定型产品在结构、材料及工艺方面有较大改变。
c)上级质量监督部门提出进行型式检验要求。
7.2.2在已检验的合格批中任意抽取1只钻头做型式检验，按表11规定的项目进行。
7.3判定和复验规则
7.3.1 出厂检验，如有一项不合格，则判定该产品不合格。
7.3.2型式检验，如有一项不合格，应再抽检1只钻头；如仍有不合格项，则判定型式检验不通过。
8标志、包装、运输及贮存
8.1 钻头连接螺纹端面上应做出下列标志：
a)制造厂名或商标；
b)产品型号；
c)生产日期；
d)连接螺纹代号；
e)产品编号。
8.2钻头的连接螺纹、密封台肩和喷嘴座孔内应涂防锈油脂，并加以保护；其余表面应涂保护漆。
8.3钻头包装采用箱装，包装箱应牢固，连接螺纹应戴保护帽并卡牢。
8.4 包装箱外表应有下列标志：
a)钻头名称。
b)产品型号。
c)IADC编码。
1)IADC是国际钻井承包商协会的英文缩写，其制定的牙轮钻头分类系统的编码简称为IADC编码，完全等同于
4.2.1.3的钻头分类号。
d)连接螺纹。
e)净重(kg)。
f)毛重(kg)。
g)出厂编号。
h)生产日期。
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