CN2462066Y - 一种单牙轮——固定切削刃复合钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种在地壳上钻孔使用的单牙轮—固定切削刃复合钻头。它主要由下部单牙轮和上部固定刀翼组成,其特征是:在钻头体的下部安装一个单牙轮,在单牙轮上镶装若干颗牙轮齿;在钻头体的上部布置3~9块固定刀翼,在固定刀翼上镶焊多个固定切削齿。本复合钻头单牙轮起引导和稳定作用,扭矩小;单牙轮钻头和上部固定刀翼在井底的岩石上形成台阶,台阶处岩石容易破碎,破岩效率高,对软硬变化地层适应性强,并能提高钻头的使用寿命。
Description
本实用新型涉及一种用于石油、天然气勘探开发或其它目的在地壳上钻孔的单牙轮-固定切削刃复合钻头,属于钻井钻头。
在地壳上钻孔,通常使用的有两大类钻头:一类是破岩齿固定在牙轮表面,牙轮与钻头本体有相对运动,叫牙轮钻头;另一类是破岩齿直接固定在钻头本体上,叫固定切削刃钻头。由于结构上的不同,两类钻头在使用中各有优点,牙轮钻头的优点是对地层软硬变化适应性强,钻井时扭矩小;固定切削刃钻头的优点是破碎岩石的效率高、钻速快。
本实用新型的目的是将单牙轮钻头和固定切削刃钻头组合在一起,达到发挥两种钻头各自的优点,而提供一种单牙轮-固定切削刃复合钻头。
为了达到上述目的,本实用新型采用以下技术方案:一种单牙轮-固定切削刃复合钻头主要是由钻头体2、固定刀翼3、固定切削齿4、牙轮轴承5、牙轮齿6、单牙轮7组成,其技术特征在于:在钻头体2的下部安装一个单牙轮7,在单牙轮7上镶装若干颗牙轮齿6,在钻头体2与单牙轮7的连接处装有牙轮轴承密封圈8;在钻头体2的上部布置3~9块固定刀翼3,在固定刀翼3上镶焊固定切削齿4。总的说来,本实用新型钻头下部是一个单牙轮,上部是由3-9块刀翼3组成,刀翼3上镶焊有若干颗固定切削齿4。钻进时,单牙轮先钻出一个引导孔,然后由固定切削齿4将引导孔钻扩到钻头的设计直径。单牙轮起引导和稳定作用,提高钻头的稳定性,使上部固定切削齿在平稳条件下工作,切削齿不容易损坏。由于单牙轮7和固定切削齿4钻出的井眼直径不一样大,在两个直径过渡处的井壁上会留有一圈台阶,台阶处的岩石相对容易破碎,从而提高了钻头的破岩效率。固定切削齿4绕钻头体2轴线的最大回转半径与牙轮齿6绕钻头体2轴线的最大回转半径之差不超过80毫米。
本实用新型的优点是:(1)该复合钻头在钻进中稳定性好、扭矩小、破岩效率高;(2)该复合钻头对地层软硬变化适应性强、保径能力好;(3)本复合钻头可以将下部单牙轮和上部固定刀翼分别制造,用螺纹连接,便于制造和对不同地层的选配。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
附图是本实用新型所提供复合钻头的结构示意图。图中:1.连接丝扣、2.钻头体、3.固定刀翼、4.固定切削齿、5.牙轮轴承、6.牙轮齿、7.单牙轮、8.牙轮轴承密封圈、9.泥浆流道。
本复合钻头的结构主要是由装有固定刀翼3的钻头体2和装有单牙轮7的轴承部分组成。连接丝扣1连接在钻铤上,旋转的钻铤通过该丝扣带动钻头体2绕钻头体轴线转动。钻头体2是复合钻头的主体部分,上部焊装固定刀翼3,下部连接单牙轮7。固定刀翼3以焊接方式周向布置在钻头体2上,固定切削齿4镶装或焊在固定刀翼3上。牙轮轴承5与钻头体2做为一体,其周向装有一圈滚珠,两端装有密封圈8。牙轮齿6镶装在单牙轮7表面,单牙轮7可以绕轴承轴线作相对转动。泥浆流道9是钻井液的通道。
在钻头旋转钻进过程中,单牙轮7钻出小直径引导孔,固定切削齿4扩钻出大直径井眼,在引导孔和设计井眼间形成台阶,这部分岩石更易破碎,从而提高了破岩效率和钻进速度。同时单牙轮7在引导孔中起稳定作用,使固定切削齿4工作更平稳,提高了钻头寿命。
Claims (2)
1.一种单牙轮-固定切削刃复合钻头主要是由钻头体(2)、固定刀翼(3)、固定切削齿(4)、牙轮轴承(5)、牙轮齿(6)、单牙轮(7)组成,其特征在于:在钻头体(2)的下部安装有单牙轮(7),在单牙轮(7)上镶装若干颗牙轮齿(6),在钻头体(2)与单牙轮(7)的连接处装有牙轮轴承密封圈(8);在钻头体(2)的上部布置3~9块固定刀翼(3),在固定刀翼(3)上镶焊若干颗固定切削齿(4)。
2.根据权利要求1所述的复合钻头,其特征在于:固定切削齿(4)绕钻头体(2)轴线的最大回转半径与牙轮齿(6)绕钻头体(2)轴线的最大回转半径之差不超过80毫米。
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