[實用新型]成組不等距布齒牙輪鉆頭

有效

• 申請號: 200920106552.5
• 申請日: 2009-03-18
• 公開（公告）號: CN201372724Y
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 鄭家偉;王霞;徐彤;喬麗卡
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B10/08
• 分類號: E21B10/08;E21B10/52
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 李玉明

技術領域

本實用新型涉及石油天然氣勘探開發的鉆井技術領域，特別涉及一種牙輪鉆頭，是一種成組不等距布齒的牙輪鉆頭。

背景技術

油氣勘探成本在很大程度上取決于鉆井速度，而鉆井速度主要依靠鉆頭切削結構破巖效率和鉆頭使用壽命。因此提高鉆頭的機械鉆速、延長鉆頭壽命、增加單只鉆頭的進尺、縮短鉆井周期是油氣勘探追求的目標，而減少鉆頭重復破碎幾率是實現這一目標的重要方法之一。改進牙輪鉆頭齒面結構能減少鉆頭重復破碎，以提高機械鉆速和進尺，并消除其它影響鉆頭性能的因素。

在現有技術中，用于石油天然氣鉆井的牙輪鉆頭，主要由牙爪和牙輪兩部分組成，牙輪包括有牙輪體和布置在牙輪體上的牙齒。按牙輪的牙齒結構不同，牙輪鉆頭分為兩大類，一類是鑲齒牙輪鉆頭，另一類是鋼齒牙輪鉆頭。

目前，牙輪鉆頭牙輪上的牙齒是均勻分布的，即在齒圈上為等距離布置牙齒。等距離布置牙齒的不足之處是：由于均勻布齒的牙輪鉆頭在井底鉆進巖層時容易產生重復破碎，降低了破巖效率。重復破碎是指牙輪上的牙齒落入已有的巖石破碎坑或壓痕，形成井底巖石凸脊，從而使牙齒難于破碎井底未切巖石，不能有效鉆進或吃入地層并形成新的破碎坑，這種齒面切削結構降低了牙輪鉆頭破巖效率。

實用新型內容

本實用新型的目的是：提供一種成組不等距布齒牙輪鉆頭，提高井底的覆蓋率，避免重復破碎，提高破巖效率和鉆井速度；并使背錐面獲得更大面積保護，增強鉆頭保徑能力。克服目前牙輪鉆頭牙輪上的牙齒分布均勻，造成重復破碎、破巖效率低的不足。

本實用新型采用的技術方案是：成組不等距布齒牙輪鉆頭，由牙爪和牙輪兩部分組成，牙輪包括有牙輪體和分布在牙輪體上的牙齒，牙輪體為圓錐體形，在牙輪體上有齒圈，在齒圈之間有齒槽，在齒圈上固定有一周牙齒，所說的牙齒包括主切削齒和背錐齒。其特征在于：在牙輪圓錐面齒圈上固定有2～8組牙齒，每組牙齒由3個以上主切削齒或背錐齒組成，在每組牙齒中主切削齒或背錐齒間距相等，并且不同組牙齒中的主切削齒或背錐齒間距不同。

所述牙輪可以是鑲齒鉆頭牙輪，也可以是鋼齒鉆頭牙輪。

在齒圈上其一組牙齒的直徑、形狀、材料可以不同于另一組牙齒。

成組不等距布齒至少用于鉆頭一個牙輪上的至少一個齒排。

本實用新型的有益效果：本實用新型成組不等距布齒牙輪鉆頭，由于不等距布置牙齒，所以能充分利用每個牙齒的切削功能，具有更高的井底覆蓋率；能更好地避免重復破碎，提高了破巖效率和鉆井速度；能在背錐面通過成組不等距布置背錐齒，能獲得對牙輪體更大面積的保護，增強了鉆頭牙輪的保徑能力。

附圖說明

圖1是本實用新型成組不等距布齒牙輪鉆頭的牙輪結構主視圖。

圖2是本實用新型牙輪的俯視圖。

圖3是本實用新型牙輪的仰視圖。

圖4是本實用新型牙輪的軸側圖。

圖中，1.牙輪體，2.主切削齒，3.背錐齒。

具體實施方式

實施例1：

參閱圖1。本實用新型成組不等距布齒牙輪鉆頭，由牙爪和牙輪兩部分組成，牙輪包括有牙輪體1和分布在牙輪體上的牙齒，牙輪體1為圓錐體形，在牙輪體1上有3個齒圈，在齒圈之間有齒槽，在每個齒圈上固定有一周牙齒，所說的牙齒包括主切削齒2和背錐齒3。在牙輪圓錐面齒圈上固定有4牙齒，每組牙齒由3個主切削齒2或背錐齒3組成，在每組牙齒中主切削齒2或背錐齒3間距相等，并且不同組牙齒中的主切削齒2或背錐齒3間距不同。

所述牙輪是鑲齒鉆頭牙輪。

在齒圈上其一組牙齒的直徑、形狀、材料不同于另一組牙齒。