[實(shí)用新型]六點(diǎn)定位的三牙輪鉆頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920106550.6
• 申請(qǐng)日: 2009-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN201372726Y
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭家偉;張曉華;徐彤;王霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): E21B10/18
• 分類號(hào): E21B10/18
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 李玉明

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及石油、地質(zhì)、工程鉆井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種三牙輪鉆頭，是一種提高鉆井穩(wěn)定性、減少鉆頭振動(dòng)、提高井身質(zhì)量的六點(diǎn)定位的三牙輪鉆頭。

背景技術(shù)

目前，隨著鉆井工藝的不斷發(fā)展，定向井、大位移井和叢式井得到廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)三牙輪鉆頭爪背外壁的錐面高于噴嘴孔座外壁的錐面，噴嘴孔座外壁與爪背的外壁不在同一個(gè)錐面上。只具有三個(gè)牙輪的三點(diǎn)定位功能。在有斜度的井眼中鉆進(jìn)時(shí)，傳統(tǒng)三牙輪鉆頭的爪背與井壁接觸面積小，因此鉆頭在鉆進(jìn)中穩(wěn)定性較差，井身質(zhì)量不易得到有效地控制，同時(shí)傳統(tǒng)三牙輪鉆頭切削齒容易過載受損，影響破巖效果，而且爪背容易磨損導(dǎo)致傳統(tǒng)三牙輪鉆頭縮徑失效，甚至可能發(fā)生卡鉆和掉牙輪等嚴(yán)重的井下事故。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是：提供一種六點(diǎn)定位的三牙輪鉆頭，增加定位點(diǎn)，有效提高鉆井過程中鉆頭的穩(wěn)定性，增加鉆頭的使用壽命。克服現(xiàn)有三牙輪鉆頭在鉆進(jìn)定向井、大位移井和叢式井時(shí)存在僅有三個(gè)牙輪的三點(diǎn)定位，穩(wěn)定性較差，井身質(zhì)量得不到有效地控制的不足。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：六點(diǎn)定位的三牙輪鉆頭，由鉆頭體、三個(gè)牙輪和三個(gè)牙爪組成，在鉆頭體端部均勻固定有三個(gè)牙爪，在牙爪上連接有三個(gè)牙輪。每個(gè)牙爪的結(jié)構(gòu)由軸承、噴射孔座、軸頸、爪背和儲(chǔ)油孔組成。所述的噴嘴孔座外壁增加厚度，噴嘴孔座外壁增加厚達(dá)到噴嘴孔座外壁與爪背的外壁在同一個(gè)錐面上。爪背外壁與噴嘴孔座外壁在同一錐面，鉆頭在工作時(shí)，井壁與鉆頭的接觸由原來的三個(gè)牙輪三點(diǎn)A定位，變成三個(gè)牙輪三點(diǎn)B和噴嘴孔座外壁三點(diǎn)B，共有三個(gè)A點(diǎn)和三個(gè)B點(diǎn)，共六個(gè)點(diǎn)定位，并六個(gè)點(diǎn)同時(shí)接觸井壁。因此，六點(diǎn)定位的三牙輪鉆頭加大了對(duì)鉆頭的支撐面。

為了使使鉆頭鉆進(jìn)時(shí)噴嘴孔座外壁和爪背外壁同時(shí)接觸井壁，實(shí)現(xiàn)鉆頭六點(diǎn)定位功能，可以采用減少爪背的傾斜度，所述的爪背傾斜度從原來的1～3°，減少到0.1～1°。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型六點(diǎn)定位的三牙輪鉆頭，增加了三個(gè)定位點(diǎn)，有效提高鉆井過程中鉆頭的穩(wěn)定性，減少鉆頭振動(dòng)、提高井身質(zhì)量，增加了鉆頭的使用壽命，使鉆進(jìn)更加平穩(wěn)，保證井身質(zhì)量。克服現(xiàn)有三牙輪鉆頭在鉆進(jìn)定向井、大位移井和叢式井時(shí)存在僅有牙輪三點(diǎn)定位，穩(wěn)定性較差，井身質(zhì)量得不到有效地控制的不足。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型六點(diǎn)定位的三牙輪鉆頭的牙爪結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型六點(diǎn)定位的三牙輪鉆頭的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1.鉆頭體，2.噴嘴孔座外壁，3.噴射孔座，4.軸頸，5.爪背，6.儲(chǔ)油孔，7.牙輪。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：以下結(jié)合附圖以六點(diǎn)定位的三牙輪鉆頭為例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參閱圖1本實(shí)用新型六點(diǎn)定位的三牙輪鉆頭，由鉆頭體1、三個(gè)牙輪7和三個(gè)牙爪組成，在鉆頭體1端部均勻固定有三個(gè)牙爪，在牙爪上連接有三個(gè)牙輪7。每個(gè)牙爪的結(jié)構(gòu)由軸承、噴射孔座3、軸頸4、爪背5和儲(chǔ)油孔6組成。

采用新設(shè)計(jì)的牙爪模具，牙爪毛坯在鍛造時(shí)就使其噴嘴孔座外壁2加厚達(dá)到與爪背5的外壁在同一個(gè)錐面上。加工爪背時(shí)，爪背5的傾斜度，使爪背5傾斜角度為0.2°，在爪背5及噴嘴孔座外壁2處鉆孔固相應(yīng)合金齒，并焊耐磨合金。

參閱圖2，由三個(gè)牙輪7與三個(gè)牙爪及其它零件總裝成三外輪鉆頭，其外徑最大處為3處A點(diǎn)，是與井壁直接接觸的地方，而3處B點(diǎn)，其直徑比A處略小，但是其長(zhǎng)度延伸至儲(chǔ)油孔6處，能限制鉆頭的周向振動(dòng)與過度傾斜，從而使鉆進(jìn)過程更加平穩(wěn)，特別是對(duì)水平井與斜井。