[實用新型]一種單牙輪——固定切削刃復合鉆頭

無效

• 申請號: 00244695.2
• 申請日: 2000-10-16
• 公開（公告）號: CN2462066Y
• 公開（公告）日: 2001-11-28
• 發明（設計）人: 夏宇文;劉琪;楊光全
• 申請（專利權）人: 西南石油學院
• 主分類號: E21B10/28
• 分類號: E21B10/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種用于石油、天然氣勘探開發或其它目的在地殼上鉆孔的單牙輪-固定切削刃復合鉆頭，屬于鉆井鉆頭。

在地殼上鉆孔，通常使用的有兩大類鉆頭：一類是破巖齒固定在牙輪表面，牙輪與鉆頭本體有相對運動，叫牙輪鉆頭；另一類是破巖齒直接固定在鉆頭本體上，叫固定切削刃鉆頭。由于結構上的不同，兩類鉆頭在使用中各有優點，牙輪鉆頭的優點是對地層軟硬變化適應性強，鉆井時扭矩小；固定切削刃鉆頭的優點是破碎巖石的效率高、鉆速快。

本實用新型的目的是將單牙輪鉆頭和固定切削刃鉆頭組合在一起，達到發揮兩種鉆頭各自的優點，而提供一種單牙輪-固定切削刃復合鉆頭。

為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案：一種單牙輪-固定切削刃復合鉆頭主要是由鉆頭體2、固定刀翼3、固定切削齒4、牙輪軸承5、牙輪齒6、單牙輪7組成，其技術特征在于：在鉆頭體2的下部安裝一個單牙輪7，在單牙輪7上鑲裝若干顆牙輪齒6，在鉆頭體2與單牙輪7的連接處裝有牙輪軸承密封圈8；在鉆頭體2的上部布置3～9塊固定刀翼3，在固定刀翼3上鑲焊固定切削齒4。總的說來，本實用新型鉆頭下部是一個單牙輪，上部是由3-9塊刀翼3組成，刀翼3上鑲焊有若干顆固定切削齒4。鉆進時，單牙輪先鉆出一個引導孔，然后由固定切削齒4將引導孔鉆擴到鉆頭的設計直徑。單牙輪起引導和穩定作用，提高鉆頭的穩定性，使上部固定切削齒在平穩條件下工作，切削齒不容易損壞。由于單牙輪7和固定切削齒4鉆出的井眼直徑不一樣大，在兩個直徑過渡處的井壁上會留有一圈臺階，臺階處的巖石相對容易破碎，從而提高了鉆頭的破巖效率。固定切削齒4繞鉆頭體2軸線的最大回轉半徑與牙輪齒6繞鉆頭體2軸線的最大回轉半徑之差不超過80毫米。

本實用新型的優點是：(1)該復合鉆頭在鉆進中穩定性好、扭矩小、破巖效率高；(2)該復合鉆頭對地層軟硬變化適應性強、保徑能力好；(3)本復合鉆頭可以將下部單牙輪和上部固定刀翼分別制造，用螺紋連接，便于制造和對不同地層的選配。

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。

附圖是本實用新型所提供復合鉆頭的結構示意圖。圖中：1．連接絲扣、2．鉆頭體、3．固定刀翼、4．固定切削齒、5．牙輪軸承、6．牙輪齒、7．單牙輪、8．牙輪軸承密封圈、9．泥漿流道。

本復合鉆頭的結構主要是由裝有固定刀翼3的鉆頭體2和裝有單牙輪7的軸承部分組成。連接絲扣1連接在鉆鋌上，旋轉的鉆鋌通過該絲扣帶動鉆頭體2繞鉆頭體軸線轉動。鉆頭體2是復合鉆頭的主體部分，上部焊裝固定刀翼3，下部連接單牙輪7。固定刀翼3以焊接方式周向布置在鉆頭體2上，固定切削齒4鑲裝或焊在固定刀翼3上。牙輪軸承5與鉆頭體2做為一體，其周向裝有一圈滾珠，兩端裝有密封圈8。牙輪齒6鑲裝在單牙輪7表面，單牙輪7可以繞軸承軸線作相對轉動。泥漿流道9是鉆井液的通道。

在鉆頭旋轉鉆進過程中，單牙輪7鉆出小直徑引導孔，固定切削齒4擴鉆出大直徑井眼，在引導孔和設計井眼間形成臺階，這部分巖石更易破碎，從而提高了破巖效率和鉆進速度。同時單牙輪7在引導孔中起穩定作用，使固定切削齒4工作更平穩，提高了鉆頭壽命。