CN107975341A - 冲击钻头齿、冲击钻头及冲击钻头齿的安装方法 - Google Patents
冲击钻头齿、冲击钻头及冲击钻头齿的安装方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107975341A CN107975341A CN201711005669.XA CN201711005669A CN107975341A CN 107975341 A CN107975341 A CN 107975341A CN 201711005669 A CN201711005669 A CN 201711005669A CN 107975341 A CN107975341 A CN 107975341A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- face
- drill
- drill hammer
- tooth
- hammer tooth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000009527 percussion Methods 0.000 title abstract description 14
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 32
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 22
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 12
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 4
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 claims description 3
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 claims description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 30
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 47
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 22
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 2
- 241001074085 Scophthalmus aquosus Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000686 essence Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/36—Percussion drill bits
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/46—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
- E21B10/56—Button-type inserts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本发明公开了一种冲击钻头齿、冲击钻头及冲击钻头齿的安装方法,其涉及油气地质钻井领域,所述冲击钻头齿包括:沿竖直方向延伸的本体,所述本体的上端具有第一面,所述本体的侧面具有第二面,所述本体具有沿其径向方向延伸的旋转扭矩传递部,所述旋转扭矩传递部位于本体上所述第二面的相反侧;设置在所述本体上端的部分球体,所述部分球体的下端具有第三面,所述部分球体的侧面具有与所述第三面相垂直的第四面,所述第三面与所述第一面相连接,所述第四面与所述第二面位于同一平面上,所述第四面与所述第二面上设置有聚晶金刚石复合片。本申请能够有效提高冲击钻头的冲击效率及使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及油气地质钻井领域,特别涉及一种冲击钻头齿、冲击钻头及冲击钻头齿的安装方法。
背景技术
在油气勘探开发过程中,高效完成钻井作业至关重要,它是实现油气资源效益开发的重要保障。为了实现高效钻井,需要采用合适的钻井方式、钻井工具及钻井工艺以提高钻井进尺速度,从而可以以最快速度完成钻井作业。在钻井方式上,目前主要有旋转切削钻井和冲击钻井两种方式。其中,旋转切削钻井是一种通过对钻头施加钻压以吃入或压碎地层实现破碎岩石的钻井方式,图1为现有技术中切削钻进钻头的示意图,图2a-2d为现有技术中切削钻进钻头破岩方式示意图,如图1和图2a-2d所示,切削钻进钻头的高速旋转对地层产生的刮削作用有利于钻井效率的提高,通常适用于较软或中硬地层,而在坚硬地层中由于吃入量少钻井破岩效率低。而冲击钻井是一种通过冲击发生装置产生对地层施加冲击力实现对岩石的体积破碎的钻井方式,图3为现有技术中冲击破岩示意图一,图4为现有技术中冲击破岩示意图二,如图3、图4所示,通常冲击钻井可提高坚硬地层的钻井效率,冲击钻井中冲击发生装置有:应用于气体钻井介质的空气锤、应用于泡沫钻井介质的泡沫锤、应用于液体钻井介质的液动锤。空气锤和泡沫锤主要适用于井壁稳定性较好,所钻井段无地层液体的井段中,相比之下,液动锤适用大多数的井段,其适用范围较宽。但由于液体钻井介质中,钻井液对井底的压持效应相比气体和泡沫介质大,破解岩石所需的冲击力较大,这会导致液动冲击钻井实际提速效率相比气体和泡沫介质低。
为了解决液动锤冲击破岩效率低的问题,现有技术中多采用以下技术措施:
(1)改进液动冲击器机械结构,提高液动锤的单次冲击功及冲击功率,实现高效破岩。但受井下空间限制、液体粘滞效应的影响,实际冲击功率提高幅度有限;
(2)采用以旋转切削破岩为主,冲击破岩为辅的破岩方式,在冲击发生装置前端将冲击钻头该安装成传统的牙轮钻头或PDC钻头。该种方式下采用传统的切削钻头,从本质上看仍旧以旋转切削为主,冲击破岩只起辅助作用。在现场应用中虽有一定的效果,但平均提速幅度不超过50%。
(3)采用复合钻头的方式,钻头中部分实现冲击破岩,部分旋转切削破岩。如中国专利CN102900371B公布一种冲击旋切复合破岩工具,其中部采用冲击破岩的方式而钻头外围边部采用旋转切削破眼的方式实现高效破岩,但此方式结构复杂,导致现场应用中使用寿命较低。
从上可以看出,现有技术中亟需一种能够有效提高冲击钻头冲击效率及使用寿命的技术。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷,本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种冲击钻头齿、冲击钻头及冲击钻头齿的安装方法,其能够有效提高冲击钻头的冲击效率及使用寿命。
本发明实施例的具体技术方案是:
一种冲击钻头齿,所述冲击钻头齿包括:
沿竖直方向延伸的本体,所述本体的上端具有第一面,所述本体的侧面具有第二面,所述本体具有沿其径向方向延伸的旋转扭矩传递部,所述旋转扭矩传递部位于本体上所述第二面的相反侧;
设置在所述本体上端的部分球体,所述部分球体的下端具有第三面,所述部分球体的侧面具有与所述第三面相垂直的第四面,所述第三面与所述第一面相连接,所述第四面与所述第二面位于同一平面上,所述第四面与所述第二面上设置有聚晶金刚石复合片。
在一种优选的实施方式中,所述本体与所述部分球体通过焊接方式连接或一体式构造。
在一种优选的实施方式中,所述聚晶金刚石复合片为具有预设厚度的片状结构,所述聚晶金刚石复合片与所述第二面和第四面通过焊接或粉末冶金方式连接在一起。
在一种优选的实施方式中,所述旋转扭矩传递部在竖直方向的面上的横截面由靠近所述本体的方向向远离所述本体的方向逐渐缩小。
在一种优选的实施方式中,所述本体和所述旋转扭矩传递部由碳钢或硬质合金制成。
在一种优选的实施方式中,所述部分球体由硬质合金制成。
在一种优选的实施方式中,所述第一面与所述第三面的形状相同,所述本体的第一面为一整圆沿垂直于其直径的直线分隔后的其中较大一部分的形状。
在一种优选的实施方式中,所述整圆的直径R在10mm至40mm之间,所述本体的高度L在8mm至50mm之间,所述本体的高度L与所述整圆的直径R的比值在1.5至3之间。
在一种优选的实施方式中,所述旋转扭矩传递部的上端面与所述本体的轴线的夹角θ在90度至140度之间。
在一种优选的实施方式中,所述旋转扭矩传递部的长度L1在0.5R至2R之间。
在一种优选的实施方式中,垂直于整圆直径的直线距离该直径较近的一端的距离L2在六分之一R至三分之一R之间。
一种冲击钻头,所述冲击钻头包括:
钻头主体,所述钻头主体的端面上开设有多个凹槽;
如上述任一所述的冲击钻头齿,所述冲击钻头齿设置在所述凹槽中。
在一种优选的实施方式中,所述本体的第一面为一整圆沿垂直于其直径的直线分隔后的其中较大一部分的形状,所述整圆的直径为R,所述冲击钻头齿的部分球体的顶部距离所述钻头主体的端面的距离为L4,L4在0.55R至2R之间。
在一种优选的实施方式中,所述钻头主体的端面为圆形,所述整圆的中心点与所述端面的中心点的连线与所述聚晶金刚石复合片的平面相平行。
在一种优选的实施方式中,所述聚晶金刚石复合片朝向钻头主体的端面的逆时针方向。
在一种优选的实施方式中,所述冲击钻头齿与所述钻头主体采用焊接方式安装或热安装下的过盈配合方式安装。
一种如上述任一所述的冲击钻头齿的安装方法,包括以下步骤:
在所述钻头主体的端面上开设有多个与所述冲击钻头齿底部横截面相同形状的凹槽;
将所述冲击钻头齿与所述钻头主体的端面上开设的凹槽通过过盈配合安装,安装方式采用热安装或焊接方式安装。
本发明的技术方案具有以下显著有益效果:
冲击钻头齿中本体和部分球体的侧面安装有可切削破岩的聚晶金刚石复合片,本体在聚晶金刚石复合片的对面还具有旋转扭矩传递部,其可以将冲击钻头的旋转扭矩传递较好的传递给本体和聚晶金刚石复合片,有效降低本体断裂的可能性。同时,本体的顶部设置有用于冲击的部分球体,聚晶金刚石复合片上端的高度相比部分球体的顶端低L3,因此,整个冲击钻头齿的部分球体在未磨损情况下,其与岩石成点接触或线接触状态,在冲击作用时能产生较大的冲击应力,破岩效率较高。当部分球体顶部出现磨损后,其点或线接触变为面接触,冲击应力下降,破岩效率会出现略微降低,但当部分球体磨损量达到大于等于L3时,此时聚晶金刚石复合片可在钻压条件下吃入地层,产生切削作用,从而辅助冲击作用破碎岩石,提高冲击钻头的破岩效率,同时聚晶金刚石复合片产生的切削作用延迟了部分球体的进一步磨损,从而提高了冲击钻头齿的使用寿命。考虑到冲击钻头齿在旋转切削时承受较大的横向剪切力,旋转扭矩传递体也可以增加冲击钻头齿的横截面积,从而减轻了冲击钻头齿的剪切应力,保证其在旋转切削破岩条件下的使用寿命。
参照后文的说明和附图,详细公开了本发明的特定实施方式,指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解,本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内,本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的,而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外,图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的,用于帮助对本发明的理解,并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下,可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
图1为现有技术中切削钻进钻头的示意图。
图2a-2d为现有技术中切削钻进钻头破岩方式示意图。
图3为现有技术中冲击破岩示意图一。
图4为现有技术中冲击破岩示意图二。
图5为现有技术中冲击齿示意图。
图6为现有技术中冲击钻头示意图。
图7为本申请实施例中冲击钻头齿的正视图。
图8为本申请实施例中冲击钻头齿的侧视图。
图9为本申请实施例中冲击钻头齿的俯视图。
图10为本申请实施例中冲击钻头的正视图。
图11为本申请实施例中冲击钻头的俯视图。
以上附图的附图标记:
1、本体;11、第一面;12、第二面;2、旋转扭矩传递部;3、部分球体;31、第三面;32、第四面;4、聚晶金刚石复合片;5、钻头主体;51、凹槽。
具体实施方式
结合附图和本发明具体实施方式的描述,能够更加清楚地了解本发明的细节。但是,在此描述的本发明的具体实施方式,仅用于解释本发明的目的,而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下,技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形,这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请的发明人发现上述多种改进措施中均未能到达较好的即能够有效提高冲击钻头的冲击效率又能提高冲击钻头的使用寿命在于,目前现有技术中缺少一种以冲击为主,旋转切削为辅的冲击钻头齿。图5为现有技术中冲击齿示意图,如图5所示,通常的冲击齿的结构为球柱状齿或柱体头部为半球状或锥球状结构。图6为现有技术中冲击钻头示意图,如图6所示,以该种冲击齿制造的冲击钻头只适用于冲击破碎岩石状态,不具备切削岩石的功能,因此不宜过高的施加钻压以使钻头吃入地层,否则容易出现冲击钻头的过早磨损甚至冲击钻头的冲击齿的断裂。液体钻井介质条件下,若能在冲击岩石作用下,辅助一定的切削岩石功能则可以更好的提高破岩效率,同时也可以提高钻头的使用寿命。因此,为了进一步提高液动锤的冲击效率及冲击钻头的使用寿命,在本申请中提出了一种兼具切削功能、能以冲击为主、切削为辅的冲击钻头齿,图7为本申请实施例中冲击钻头齿的正视图,图8为本申请实施例中冲击钻头齿的侧视图,图9为本申请实施例中冲击钻头齿的俯视图,如图7至图9所示,本申请中的冲击钻头齿可以包括:沿竖直方向延伸的本体1,本体1的上端具有第一面11,本体1的侧面具有第二面12,本体1具有沿其径向方向延伸的旋转扭矩传递部2,旋转扭矩传递部2位于本体1上第二面12的相反侧;设置在本体1上端的部分球体3,部分球体3的下端具有第三面31,部分球体3的侧面具有与第三面31相垂直的第四面32,第三面31与第一面11相连接,第四面32与第二面12位于同一平面上,第四面32与第二面12上设置有聚晶金刚石复合片4。
本申请中的冲击钻头齿与现有技术相比较,具有以下突出优点:冲击钻头齿中本体1和部分球体3的侧面安装有可切削破岩的聚晶金刚石复合片4,本体1在聚晶金刚石复合片4的对面还具有旋转扭矩传递部2,其可以将冲击钻头的旋转扭矩传递较好的传递给本体1和聚晶金刚石复合片4,有效降低本体1断裂的可能性。同时,本体1的顶部设置有用于冲击的部分球体3,聚晶金刚石复合片4上端的高度相比部分球体3的顶端低L3,因此,整个冲击钻头齿的部分球体3在未磨损情况下,其与岩石成点接触或线接触状态,在冲击作用时能产生较大的冲击应力,破岩效率较高。当部分球体3顶部出现磨损后,其点或线接触变为面接触,冲击应力下降,破岩效率会出现略微降低,但当部分球体3磨损量达到大于等于L3时,此时聚晶金刚石复合片4可在钻压条件下吃入地层,产生切削作用,从而辅助冲击作用破碎岩石,提高冲击钻头的破岩效率,同时聚晶金刚石复合片4产生的切削作用延迟了部分球体3的进一步磨损,从而提高了冲击钻头齿的使用寿命。考虑到冲击钻头齿在旋转切削时承受较大的横向剪切力,旋转扭矩传递体也可以增加冲击钻头齿的横截面积,从而减轻了冲击钻头齿的剪切应力,保证其在旋转切削破岩条件下的使用寿命。
为了更好的理解本申请中冲击钻头齿,下面将对其做进一步解释和说明。如图7所示,本体1沿竖直方向延伸,本体1的上端具有第一面11,本体1的侧面具有第二面12。如图9所示,本体1的横截面的形状,即第一面11的形状一整圆沿垂直于其直径的直线分隔后的其中较大一部分的形状,整圆的直径为R,R的取值范围可以在10mm至40mm之间。该垂直于整圆直径的直线距离该直径较近的一端的距离为L2,L2可以在六分之一R至三分之一R之间。本体1在竖直方向上的高度为L,L一般在8mm至50mm之间。为了使得冲击钻头齿拥有一个较好的冲击破碎效果,通过计算本体1的高度L与整圆的直径R的比值在1.5至3之间比较合适。本体1的侧面的第二面12的形状基本呈长方形。如图7所示,本体1具有沿其径向方向延伸的旋转扭矩传递部2,旋转扭矩传递部2位于本体1上第二面12的相反侧,旋转扭矩传递部2在竖直方向的面上的横截面可以由靠近本体1的方向向远离本体1的方向逐渐缩小,旋转扭矩传递部2靠近本体1端的最大宽度不超过R。旋转扭矩传递部2的上端面与本体1的轴线的夹角θ在90度至140度之间,旋转扭矩传递部2的上端面靠近本体1的一端与本体1的高度相同,旋转扭矩传递部2的长度L1可以在0.5R至2R之间,如此,旋转扭矩传递部2能够较好的将冲击钻头的旋转扭矩传传递给本体1和聚晶金刚石复合片4,有效降低本体1断裂的可能性,且能够相对节约旋转扭矩传递部2的材料。为了保证本体1和旋转扭矩传递部2的强度和硬度,本体1和旋转扭矩传递部2可以由碳钢或硬质合金制成。
如图7所示,部分球体3设置在本体1上端,本体1与部分球体3可以通过焊接方式连接或一体式构造。当部分球体3由硬质合金制成时,本体1和旋转扭矩传递部2也由硬质合金制成时,本体1与部分球体3之间可以一体式构造,如此,可以更好的提高两者之间连接的牢固程度。部分球体3的下端具有第三面31,部分球体3的侧面具有与第三面31相垂直的第四面32,第三面31与第一面11相连接,第四面32与第二面12位于同一平面上。第三面31的形状和大小与第一面11相同,如此,便于本体1和部分球体3之间的连接。第四面32与第二面12上设置有聚晶金刚石复合片4,聚晶金刚石复合片4可以为具有预设厚度的片状结构,该预设厚度一般在1mm至5mm即可满足要求,其既可以满足冲击钻头齿在旋转切削时聚晶金刚石复合片4起到的切削目的,同时又能够节约聚晶金刚石复合片4所使用的材料。聚晶金刚石复合片4与第二面12和第四面32可以通过焊接或粉末冶金方式连接在一起。
当垂直于整圆直径的直线距离该直径较近的一端的距离L2在六分之一R至三分之一R之间时,以聚晶金刚石复合片4的最上端形成一平面,部分球体3在该平面以上的部分在冲击钻头齿冲击破碎岩石时为冲击头部分,该冲击头部分的主要作用就是依靠冲击破碎岩石,通过实验研究,冲击头部分在上述平面上的圆形横截面的直径在4mm至8mm之间时,冲击钻头齿冲击破碎岩石的效果最好。
在本申请中还提出了一种冲击钻头,图10为本申请实施例中冲击钻头的正视图,图11为本申请实施例中冲击钻头的俯视图,如图10和图11所示,该冲击钻头包括:钻头主体5,钻头主体5的端面上开设有多个凹槽51;如上述任一的冲击钻头齿,冲击钻头齿设置在凹槽51中。的钻头本体1上端面上可以加工有和冲击钻头齿底部相同的形状的凹槽51,冲击钻头齿与钻头主体5可以采用焊接方式安装或热安装下的过盈配合方式安装。安装完成后还可在冲击钻头齿的旋转扭矩传递部2处电焊,以将冲击钻头齿牢牢固定在钻头本体1的凹槽51内。
如图11所示,冲击钻头齿的部分球体3的顶部距离钻头主体5的端面的距离为L4,L4可以在0.55R至2R之间,如此,可以加深冲击钻头齿对岩石的破碎深度和加强冲击钻头齿对岩石的破碎效果。如图10所示,钻头主体5的端面为圆形,本体1上整圆的中心点与端面的中心点的连线与聚晶金刚石复合片4的平面相平行。钻头主体5上设置有多个冲击钻头齿,每一个冲击钻头齿上的聚晶金刚石复合片4朝向钻头主体5的端面的逆时针方向。当部分球体3磨损量达到大于等于L3时,在旋转切削破岩下,聚晶金刚石复合片4能够最大程度的产生切削作用,以辅助冲击作用破碎岩石,从而最大程度的提高冲击钻头的破岩效率。
在本申请中还提出了一种如上述任一的冲击钻头齿的安装方法,该安装方法包括以下步骤:
在钻头主体5的端面上开设有多个与冲击钻头齿底部横截面相同形状的凹槽51;
将冲击钻头齿与钻头主体5的端面上开设的凹槽51通过过盈配合安装,安装方式采用热安装或焊接方式安装。通过上述两种方式安装完成后还可在的新型冲击钻头齿的旋转扭矩传递部2处与钻头主体5进行电焊,以将的冲击钻头齿牢牢固定在的钻头主体5的凹槽51内。
披露的所有文章和参考资料,包括专利申请和出版物,出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”,旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地,单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (17)
1.一种冲击钻头齿,其特征在于,所述冲击钻头齿包括:
沿竖直方向延伸的本体,所述本体的上端具有第一面,所述本体的侧面具有第二面,所述本体具有沿其径向方向延伸的旋转扭矩传递部,所述旋转扭矩传递部位于本体上所述第二面的相反侧;
设置在所述本体上端的部分球体,所述部分球体的下端具有第三面,所述部分球体的侧面具有与所述第三面相垂直的第四面,所述第三面与所述第一面相连接,所述第四面与所述第二面位于同一平面上,所述第四面与所述第二面上设置有聚晶金刚石复合片。
2.根据权利要求1所述的冲击钻头齿,其特征在于,所述本体与所述部分球体通过焊接方式连接或一体式构造。
3.根据权利要求1所述的冲击钻头齿,其特征在于,所述聚晶金刚石复合片为具有预设厚度的片状结构,所述聚晶金刚石复合片与所述第二面和第四面通过焊接或粉末冶金方式连接在一起。
4.根据权利要求1所述的冲击钻头齿,其特征在于,所述旋转扭矩传递部在竖直方向的面上的横截面由靠近所述本体的方向向远离所述本体的方向逐渐缩小。
5.根据权利要求1所述的冲击钻头齿,其特征在于,所述本体和所述旋转扭矩传递部由碳钢或硬质合金制成。
6.根据权利要求1所述的冲击钻头齿,其特征在于,所述部分球体由硬质合金制成。
7.根据权利要求1所述的冲击钻头齿,其特征在于,所述第一面与所述第三面的形状相同,所述本体的第一面为一整圆沿垂直于其直径的直线分隔后的其中较大一部分的形状。
8.根据权利要求7所述的冲击钻头齿,其特征在于,所述整圆的直径R在10mm至40mm之间,所述本体的高度L在8mm至50mm之间,所述本体的高度L与所述整圆的直径R的比值在1.5至3之间。
9.根据权利要求1所述的冲击钻头齿,其特征在于,所述旋转扭矩传递部的上端面与所述本体的轴线的夹角θ在90度至140度之间。
10.根据权利要求8所述的冲击钻头齿,其特征在于,所述旋转扭矩传递部的长度L1在0.5R至2R之间。
11.根据权利要求8所述的冲击钻头齿,其特征在于,垂直于整圆直径的直线距离该直径较近的一端的距离L2在六分之一R至三分之一R之间。
12.一种冲击钻头,其特征在于,所述冲击钻头包括:
钻头主体,所述钻头主体的端面上开设有多个凹槽;
如权利要求1至11任一所述的冲击钻头齿,所述冲击钻头齿设置在所述凹槽中。
13.根据权利要求12所述的冲击钻头,其特征在于,所述本体的第一面为一整圆沿垂直于其直径的直线分隔后的其中较大一部分的形状,所述整圆的直径为R,所述冲击钻头齿的部分球体的顶部距离所述钻头主体的端面的距离为L4,L4在0.55R至2R之间。
14.根据权利要求13所述的冲击钻头,其特征在于,所述钻头主体的端面为圆形,所述整圆的中心点与所述端面的中心点的连线与所述聚晶金刚石复合片的平面相平行。
15.根据权利要求14所述的冲击钻头,其特征在于,所述聚晶金刚石复合片朝向钻头主体的端面的逆时针方向。
16.根据权利要求12所述的冲击钻头,其特征在于,所述冲击钻头齿与所述钻头主体采用焊接方式安装或热安装下的过盈配合方式安装。
17.一种如权利要求12中所述的冲击钻头齿的安装方法,其特征在于,包括以下步骤:
在所述钻头主体的端面上开设有多个与所述冲击钻头齿底部横截面相同形状的凹槽;
将所述冲击钻头齿与所述钻头主体的端面上开设的凹槽通过过盈配合安装,安装方式采用热安装或焊接方式安装。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711005669.XA CN107975341B (zh) | 2017-10-25 | 2017-10-25 | 冲击钻头齿、冲击钻头及冲击钻头齿的安装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711005669.XA CN107975341B (zh) | 2017-10-25 | 2017-10-25 | 冲击钻头齿、冲击钻头及冲击钻头齿的安装方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107975341A true CN107975341A (zh) | 2018-05-01 |
CN107975341B CN107975341B (zh) | 2019-07-09 |
Family
ID=62012683
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711005669.XA Active CN107975341B (zh) | 2017-10-25 | 2017-10-25 | 冲击钻头齿、冲击钻头及冲击钻头齿的安装方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107975341B (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102168526A (zh) * | 2011-04-18 | 2011-08-31 | 李荟敏 | 带切削刃的柱齿及其钻头 |
CN103015899A (zh) * | 2012-12-19 | 2013-04-03 | 江汉石油钻头股份有限公司 | 一种强化心部切削功能的混合钻头 |
CN103527098A (zh) * | 2013-11-01 | 2014-01-22 | 上海神开石油化工装备股份有限公司 | 一种多顶异形结构合金齿 |
CN203978296U (zh) * | 2014-07-28 | 2014-12-03 | 河北金曼金刚石钻头科技发展有限公司 | 一种复合片与孕镶齿的混合钻头 |
CN105829633A (zh) * | 2013-10-28 | 2016-08-03 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 具有优化的保径球齿的冲击岩石钻头 |
CN106089087A (zh) * | 2016-08-02 | 2016-11-09 | 西南石油大学 | 一种适用于难钻地层的冲切复合钻头 |
-
2017
- 2017-10-25 CN CN201711005669.XA patent/CN107975341B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102168526A (zh) * | 2011-04-18 | 2011-08-31 | 李荟敏 | 带切削刃的柱齿及其钻头 |
CN103015899A (zh) * | 2012-12-19 | 2013-04-03 | 江汉石油钻头股份有限公司 | 一种强化心部切削功能的混合钻头 |
CN105829633A (zh) * | 2013-10-28 | 2016-08-03 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 具有优化的保径球齿的冲击岩石钻头 |
CN103527098A (zh) * | 2013-11-01 | 2014-01-22 | 上海神开石油化工装备股份有限公司 | 一种多顶异形结构合金齿 |
CN203978296U (zh) * | 2014-07-28 | 2014-12-03 | 河北金曼金刚石钻头科技发展有限公司 | 一种复合片与孕镶齿的混合钻头 |
CN106089087A (zh) * | 2016-08-02 | 2016-11-09 | 西南石油大学 | 一种适用于难钻地层的冲切复合钻头 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107975341B (zh) | 2019-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107842317B (zh) | 硬岩钻进用冲剪复合钻头 | |
CN102199992B (zh) | 一种旋冲-扩孔复合钻头 | |
CN110359847A (zh) | 一种三牙轮pdc同心钻头 | |
CN102392603A (zh) | 旋切钻头与pdc刀翼形成的复合钻头 | |
CN102434105A (zh) | 具有旋切破岩功能的复合钻头 | |
CN105649539A (zh) | 破碎锤复合切削pdc钻头 | |
CN105221077A (zh) | 一种双级钻头 | |
CN202493219U (zh) | 旋切钻头与pdc刀翼形成的复合钻头 | |
CN208981966U (zh) | 双级钻头 | |
WO2013029347A1 (zh) | 具有旋切破岩功能的复合钻头 | |
CN208122768U (zh) | 一种大口径钻进施工用金刚石钻头 | |
CN206190217U (zh) | 盘刀上具有旋转齿的金刚石钻头 | |
CN203452651U (zh) | 强锥pdc减振提速钻头 | |
CN202220556U (zh) | 粒子冲击钻井用钻头 | |
CN208137861U (zh) | 一种具有柔性切削结构的金刚石钻头 | |
CN102400646B (zh) | 旋切钻头与牙轮钻头形成的复合钻头 | |
CN102364030B (zh) | 旋切方式破岩的钻头 | |
CN209308635U (zh) | 具有多级破碎功能的pdc钻头 | |
CN208885190U (zh) | 一种带犁削齿的混合钻头 | |
US20150285005A1 (en) | Rupture Cutters with High Penetration Utility | |
CN204941348U (zh) | 一种双级钻头 | |
CN106812462B (zh) | 一种多维冲击钻井工具 | |
CN108625809A (zh) | 一种随钻修复井壁的稳定器 | |
CN102953685A (zh) | 粒子冲击钻井用钻头 | |
CN202441267U (zh) | 具有旋切破岩功能的复合钻头 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |