[實(shí)用新型]一種鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420044679.X
• 申請(qǐng)日: 2014-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN203729887U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳元;楊國(guó)輝;方進(jìn)珠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川萬(wàn)吉金剛石鉆頭有限公司
• 主分類號(hào): E21B10/56
• 分類號(hào): E21B10/56
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 王美健;錢成岑

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及用于石油天然氣、礦山工程、建筑基礎(chǔ)工程施工、地質(zhì)、水文等鉆井孕鑲金剛石鉆頭，特別是一種鉆頭上使用的圓弧柱狀孕鑲齒。

背景技術(shù)

現(xiàn)有用于孕鑲金剛石鉆頭的孕鑲齒主要是圓柱狀、橢圓柱狀的，當(dāng)孕鑲鉆頭使用一段時(shí)間后，孕鑲齒被井底高硬度、高研磨性的巖石磨出一個(gè)平面，形成具有一段圓弧和一段直線特征的孕鑲齒。上述的孕鑲齒柱體的截面幾何中心線均是一條直線，因此孕鑲齒的柱面為直柱面。由于孕鑲鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)巖石會(huì)形成一個(gè)圓形的井底，在鉆頭外錐部分的孕鑲齒就不能完全與圓形的井底重合，參與磨削破碎巖石的孕鑲齒與井底的接觸面積小。從而使鉆頭的機(jī)械鉆速降低，井底的礫巖也會(huì)大量沖擊孕鑲齒，使孕鑲齒產(chǎn)生折斷現(xiàn)象，縮短鉆頭的使用壽命。由于孕鑲齒與井底接觸不充分，鉆頭穩(wěn)定性差，破巖效率低。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的問題，提供一種圓弧柱狀孕鑲齒，增加了孕鑲齒與井底巖石的接觸面積，相對(duì)參加磨削巖石的金剛石顆粒密度增加，提高的孕鑲鉆頭的破巖的機(jī)械鉆速和效率；使鉆頭的穩(wěn)定性增加，且不易受巖石對(duì)孕鑲齒的沖擊而折斷，延長(zhǎng)了鉆頭的使用壽命；可以提高孕鑲鉆頭的布齒密度，提高破巖效率。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

本實(shí)用新型的鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒，是設(shè)于鉆頭體上冠部輪廓的冠頂部分處的柱狀體，?所述柱狀體的截面幾何中心形成圓弧形中心線；所述柱狀體的外壁釬焊于冠頂部分上，使所述柱狀體的圓弧形中心線所處的平面與鉆頭體的旋轉(zhuǎn)軸線垂直，且所述鉆頭體的旋轉(zhuǎn)軸線穿過圓弧形中心線的圓心。

由于采用了上述結(jié)構(gòu)，該孕鑲齒為釬焊于鉆頭體上冠部輪廓的冠頂部分處的柱狀體，其中的柱狀體為圓弧形柱狀結(jié)構(gòu)，也即孕鑲齒采用圓弧柱狀結(jié)構(gòu)，增加了孕鑲齒與井底巖石的接觸面積，相對(duì)參加磨削巖石的金剛石顆粒密度增加，提高的孕鑲鉆頭的破巖的機(jī)械鉆速和效率，且圓弧柱狀的孕鑲齒與巖石的接觸面積大，使鉆頭的穩(wěn)定性增加，且不易受巖石對(duì)孕鑲齒的沖擊而折斷，延長(zhǎng)了鉆頭的使用壽命；所述柱狀體的圓弧形中心線所處的平面與鉆頭體的旋轉(zhuǎn)軸線垂直，使圓弧形中心線的曲率半徑與該線到孕鑲鉆頭軸線的距離相等，因此位于鉆頭最外側(cè)的孕鑲齒的曲率半徑與鉆頭半徑相等，使孕鑲金剛石全部橫向布置與孕鑲鉆頭上，可以提高孕鑲鉆頭的布齒密度，提高破巖效率，可以不用配合渦輪鉆具使用，降低鉆井成本。

本實(shí)用新型的鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒，所述柱狀體兩端的端面形狀分別為圓形、橢圓形、和/或直線段與圓弧線段結(jié)合組成的形狀。

由于采用了上述結(jié)構(gòu)，該柱狀體可以為多種結(jié)構(gòu)，其中柱狀體的截面和端面可以為圓形、橢圓形、或直線段與圓弧線段結(jié)合組成的形狀，其中柱狀體的兩端可以相同也可以不同，當(dāng)其兩端的截面形狀不同時(shí)，可以是一端面為圓形，另一端面為橢圓形；或者一端面為橢圓形，另一端面為直線段與圓弧線段結(jié)合組成的形狀；或者一端面為圓形，另一端面為直線段與圓弧線段結(jié)合組成的形狀。

本實(shí)用新型的鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒，所述柱狀體兩端的端面形狀和面積相同。

由于采用了上述結(jié)構(gòu)，使該孕鑲齒便于生產(chǎn)和制造，且在使用過程中該孕鑲齒的受力均衡，使其使用壽命更長(zhǎng)。

本實(shí)用新型的鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒，所述柱狀體兩端的端面形狀和面積不同。

由于采用了上述結(jié)構(gòu)，可根據(jù)鉆頭的不同，選擇不同結(jié)構(gòu)的孕鑲齒，其中可選擇柱狀體兩端的端面形狀和面積不同，可以是柱狀體一端面為圓形，另一端面為橢圓形；或者一端面為橢圓形，另一端面為直線段與圓弧線段結(jié)合組成的形狀；或者一端面為圓形，另一端面為直線段與圓弧線段結(jié)合組成的形狀；當(dāng)然也可以是柱狀體的一端大一端小的結(jié)構(gòu)。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是：

1、????本實(shí)用新型的鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒，增加了孕鑲齒與井底巖石的接觸面積，相對(duì)參加磨削巖石的金剛石顆粒密度增加，提高的孕鑲鉆頭的破巖的機(jī)械鉆速和效率；

2、????本實(shí)用新型的鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒，使鉆頭的穩(wěn)定性增加，且不易受巖石對(duì)孕鑲齒的沖擊而折斷，延長(zhǎng)了鉆頭的使用壽命；可以提高孕鑲鉆頭的布齒密度，提高破巖效率。

附圖說(shuō)明

圖1是使用本實(shí)用新型的孕鑲齒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3是本實(shí)用新型的孕鑲齒與鉆頭軸線的關(guān)系示意圖；

圖4是本實(shí)用新型中柱狀體端面示意圖。