CN2286238Y - 单牙轮钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种单牙轮钻头,它主要由钻头体和牙轮组成,其特点在于,在钻头体内设置了两个泥浆流道,上流道位于钻头体的上部,下流道则由钻头体的上部通到牙爪轴颈下端,从而形成上、下两个水眼。两个流道的下端可安装喷嘴。钻井时,上喷嘴喷出的泥浆清洗牙轮,防止钻头泥包,下喷嘴喷出的泥浆可辅助破碎岩石,并把岩屑有效地冲离井底。在钻头体上部安装有保径牙齿,以使钻头在工作期间保持井眼直径在规定范围内。
Description
本实用新型涉及一种单牙轮钻头，尤其是用于石油、天然气井或其它目的钻井的单牙轮钻头。
单牙轮钻头是石油、天然气钻井中使用的牙轮钻头中的一种。与通常用得最多的三牙轮钻头相比，它具有以下一些特点：(1)全钻头只有一个牙轮，结构简单，特别适用于小井眼(钻头直径小于152.4毫米)的钻井。(2)在钻头直径相同的条件下，单牙轮钻头的轴承尺寸比三牙轮钻头的轴承尺寸要大得多，因而可承受较大的钻压，有较高的钻速和更长的轴承寿命。(3)单牙轮钻头的牙轮既绕钻头轴线公转，又绕牙爪轴颈自转，牙轮上的每一颗牙齿对井底岩石产生冲击和压入破碎的同时，还在井底表面沿不同轨迹作长距离滑动，对井底岩石产生切削作用，形成具有网状切削轨迹的井底模式。对地层深部塑性变大了的岩石，这种网状切削破岩方式比三牙轮钻头的冲击、压入、刮挤破岩方式更为有效。(4)三牙轮钻头一般为增速钻头，即牙轮的转速比钻头的转速高。而单牙轮钻头一般为减速钻头，牙轮的转速可比钻头的转速低20～50％，而且能适应大幅度的转速变化，因而单牙轮钻头比三牙轮钻头更能适应井下动力钻具对钻头转速特性的要求。
单牙轮钻头在前苏联是已商品化了的一种钻头类型；在美国则只在工程地质、水井等对井眼尺寸要求不高的工作场合使用；在我国则尚处于研制阶段，目前尚无任何正式产品进入市场。前苏联和美国所生产的单牙轮钻头都只有一个泥浆流道、一个喷嘴(或水眼)，而且作为循环泥浆、排除岩屑、清洗和冷却钻头的泥浆流道大多位于钻头体的上部，对辅助破岩以及把岩屑迅速冲离井底的作用较差，因而影响了钻头机械钻速的提高。此外，由于单牙轮钻头的牙齿在井底岩石上的滑动距离比三牙轮钻头牙齿的滑动距离长得多，因此必然加速牙齿的磨损，从而降低钻头的机械钻速，并使井眼直径也随之变小。这是钻井工程所不能允许的，这也是影响钻头机械钻速的提高和钻头寿命的原因之一。
本实用新型的目的在于提出一种既能提高单牙轮钻头的机械钻速，又能使井眼直径在该钻头工作期间保持在规定范围内的单牙轮钻头结构。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：整个钻头主要由钻头体(1)和牙轮(3)组成，钻头体(1)上有牙爪轴颈(2)，牙轮(3)上有牙齿(4)。其特点在于，在钻头体(1)内设置了两个泥浆流道(5)、(6)，流道(5)位于钻头体(1)的上部，流道(6)则由钻头体(1)的上部通到牙爪轴颈(2)的下端，从而形成了上、下两个水眼。流道(5)、(6)的下端可以分别安装喷嘴(7)、(8)。上喷嘴(7)的作用主要在于使泥浆能全面清洗牙轮，防止钻头泥包，下喷嘴(8)由于十分接近井底，所以能充分利用泥浆的射流能量辅助破碎岩石，并把岩屑迅速冲离井底，通过井眼环空返出地面。在钻头体(1)的上部外围，布置了比钻头牙齿更强硬材料制成的保径牙齿(13)，保径牙齿(13)的形状、大小及露出高度根据钻头直径及地层岩性而定。当钻头牙轮上的牙齿被磨损，井径有缩小的趋势时，保径牙齿(13)即与井壁接触并破碎井壁岩石，从而达到保持规定的井眼直径的目的。
与现有技术相比，本实用新型的优点是，由于采用了双流道、双喷嘴，既能使泥浆有效地清洗和冷却钻头，又能利用泥浆的射流能量进行辅助破碎岩石，因而可显著提高钻头的机械钻速，提高钻井效率。由于采用了保径牙齿，故在提高钻头机械钻速的同时，可保持井眼直径在规定范围内。
附图说明如下：
图1是单牙轮钻头结构示意图；
图2是保径牙齿布置举例示意图。
下面结合附图说明实施例。
参看图1，整个钻头由钻头体(1)和牙轮(3)组成，钻头体(1)上有牙爪轴颈(2)，牙轮(3)上有牙齿(4)。牙轮(3)基本上呈截顶的球形，它被安装在牙爪轴颈(2)上，其内孔与牙爪轴颈组成滑动轴承付(也可在最大直径处安装滚动体组成滚动轴承付)。在钻头体(1)内，设置了两个泥浆流道(5)、(6)。流道(5)位于钻头体(1)的上部，其中心线与钻头体(1)的中心线形成一定的夹角，夹角大小以使泥浆既能有效地清洗牙轮，又不冲刷井壁为原则；流道(6)则由钻头体(1)的上部通到牙爪轴颈(2)的下端。这样就形成了上、下两个水眼。流道(5)、(6)的下端可以分别用卡簧(9)、(10)安装喷嘴(7)、(8)，为防止高压泥浆刺坏泥浆通道，在喷嘴(7)、(8)的外侧分别安装了喷嘴密封圈(11)、(12)。在钻头工作过程中，上喷嘴(7)喷出的泥浆可有效地清洗钻头，防止钻头泥包；下喷嘴(8)喷出的泥浆，则可利用其射流能量辅助破碎岩石，并有效地清除井底岩屑，有利于提高钻头机械钻速。在钻头体(1)的上部外围布置了保径牙齿(13)。保径牙齿(13)可用比钻头牙齿更强硬的材料(例如硬质合金、金刚石、金刚石复合材料或其它高抗磨材料)制成，采用焊接、粘接、镶装或其它任何适宜的方式固定在钻头体(1)上。图2给出了保径牙齿(13)的布置示例。保径牙齿(13)的形状、大小、排列以及露出高度根据钻头直径及地层岩性而定。当钻头牙轮上的牙齿被磨损，井径有缩小的趋势时，保径牙齿(13)即开始与井壁接触并破碎井壁岩石，从而达到保持规定的井眼直径的目的。
Claims (3)
1.一种单牙轮钻头，主要由钻头体(1)和牙轮(3)组成，钻头体(1)上有牙爪轴颈(2)，牙轮(3)上有牙齿(4)，其特征在于，在钻头体(1)内设置了两个泥浆流道(5)、(6)，流道(5)位于钻头体(1)的上部，流道(6)则由钻头体(1)的上部通到牙爪轴颈(2)的下端，从而形成了上、下两个水眼。
2.根据权利要求1所述的单牙轮钻头，其特征在于，流道(5)、(6)的下端分别安装有喷嘴(7)、(8)。
3.根据权利要求1所述的单牙轮钻头，其特征在于，在钻头体(1)的上部外围，布置了比钻头牙齿更强硬材料制成的保径牙齿(13)。
Priority Applications (1)
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| CN 96233451 CN2286238Y (zh) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 单牙轮钻头 |
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|---|---|---|---|
| CN 96233451 CN2286238Y (zh) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 单牙轮钻头 |
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| CN2286238Y true CN2286238Y (zh) | 1998-07-15 |
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Family Applications (1)
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| CN 96233451 Expired - Fee Related CN2286238Y (zh) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 单牙轮钻头 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN2286238Y (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003091531A1 (fr) * | 2002-04-23 | 2003-11-06 | Kingdream Public Ltd. Co. | Trepan a molettes avec broche de controle decalee par rapport a l'axe central de celui-ci |
| CN108571290A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-09-25 | 西南石油大学 | 具有扭转冲击功能的分体式钻头 |
| CN109209241A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-15 | 刘伟 | 一种适用于高温钻井的pdc钻头 |
| CN111963059A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-11-20 | 盐城加美机电科技有限公司 | 一种用于石油钻井和地质勘探的单牙轮钻头 |
-
1996
- 1996-07-16 CN CN 96233451 patent/CN2286238Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003091531A1 (fr) * | 2002-04-23 | 2003-11-06 | Kingdream Public Ltd. Co. | Trepan a molettes avec broche de controle decalee par rapport a l'axe central de celui-ci |
| US7299887B2 (en) | 2002-04-23 | 2007-11-27 | Kingdream Public Ltd. Co. | Roller bit with a journal pin offset from the central axis thereof |
| CN108571290A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-09-25 | 西南石油大学 | 具有扭转冲击功能的分体式钻头 |
| CN108571290B (zh) * | 2018-05-22 | 2023-06-30 | 西南石油大学 | 具有扭转冲击功能的分体式钻头 |
| CN109209241A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-15 | 刘伟 | 一种适用于高温钻井的pdc钻头 |
| CN111963059A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-11-20 | 盐城加美机电科技有限公司 | 一种用于石油钻井和地质勘探的单牙轮钻头 |
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