[發明專利]一種套管損壞井修復用長壽命復合鉆頭

有效

• 申請號: 201711067841.4
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107620571B
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 林鐵軍;劉洋;練章華;牟易升;鄧昌松;馮猛;張琎;王峰;李朝陽
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B10/22
• 分類號: E21B10/22;E21B10/25;E21B29/10;F16C21/00
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 曹少華

1.一種套管損壞井修復用長壽命復合鉆頭，其特征在于包括：牙輪軸承(1)、鎖緊鋼球(2)、一排齒(3)、小滾柱(4)、空心滾柱(5)、背錐齒(6)、密封組合(7)、牙掌體(8)、牙掌軸承(9)、橡膠滑塊(10)、塞銷孔(11)、進油孔(12)、水孔(13)、二排齒(14)、三排齒(15)、四排齒(16)和五排齒(17)；

所述牙輪軸承(1)、牙掌軸承(9)、小滾柱(4)、空心滾柱(5)和橡膠滑塊(10)組成滾滑復合軸承，牙掌軸承(9)表面圍繞多個橡膠滑塊(10)和空心滾柱(5)，以兩塊橡膠滑塊(10)之間設置一根空心滾柱(5)的方式排列；小滾柱(4)安裝在牙輪軸承(1)和牙掌軸承(9)形成的上部環形空隙位置，空心滾柱(5)安裝在牙輪軸承(1)和牙掌軸承(9)的形成的下部環形空隙位置；

所述橡膠滑塊(10)的外圓弧面直徑與牙輪軸承(1)內孔直徑相同，長度與空心滾柱(5)相同，徑向厚度與空心滾柱(5)直徑相同，橡膠滑塊(10)節圓弧長小于的空心滾柱(5)直徑，橡膠滑塊(10)兩側側面相平行；

牙掌軸承(1)上設置牙輪，牙輪上布設梯度合金齒，梯度合金齒有五排，包括：一排齒(3)、二排齒(14)、三排齒(15)、四排齒(16)和五排齒(17)；

所述牙掌體(8)經過鍛造成型，利用五軸聯動組合銑床進行塞銷孔(11)、進油孔(12)、水孔(13)的鉆孔加工；塞銷孔(11)設在牙掌體(8)掌背上部，進油孔(12)設在牙掌體(8)下部的凹槽位置，水孔(13)在牙掌體(8)凸出部位；

所述牙輪軸承(1)內孔部位加工有密封環槽，密封組合(7)安裝在牙輪軸承(1)的密封環槽中，且牙輪軸承(1)、牙掌體(8)和空心滾柱(5)裝配后將密封組合(7)壓緊，形成高可靠性密封結構。

2.根據權利要求1所述的一種套管損壞井修復用長壽命復合鉆頭，其特征在于：所述一排齒(3)、二排齒(14)形狀為前部呈圓弧狀，圓弧狀部位為陶瓷/金屬功能梯度合金齒，三排齒、四排齒前端部位為錐形并為金剛石焊接層，五排齒為整體硬質合金結構，背錐齒(6)鑲嵌壓入在牙輪(45)度斜面位置，背錐齒(6)為金剛石與硬質合金結合結構。

3.根據權利要求1所述的一種套管損壞井修復用長壽命復合鉆頭，其特征在于：所述滾滑復合軸承的小滾柱(4)和空心滾柱(5)的材料為60Si2Mn，硬度HRC55～58，弧形橡膠滑塊材料為W6Mo5Cr4V2，硬度HRC56～60。

4.根據權利要求1所述的一種套管損壞井修復用長壽命復合鉆頭，其特征在于：所述密封組合(7)由O型密封圈座(701)和O型密封圈(702)組成，O型密封圈(702)鑲嵌在O型密封圈座(701)的槽中，軸承密封部分選用密封組合(7)的O型密封圈座(701),O型密封圈(702)為適應高轉速密封圈采用大截面，小壓縮量設計。

5.根據權利要求4所述的一種套管損壞井修復用長壽命復合鉆頭，其特征在于：所述密封組合(7)的O型密封圈座(701)由四氟乙烯制成，O型密封圈(702)由派克N制成。

6.根據權利要求1所述的一種套管損壞井修復用長壽命復合鉆頭，其特征在于：橡膠滑塊(10)寬度應為空心滾柱(5)直徑的1.5～1.8倍，空心滾柱(5)直徑可比橡膠滑塊厚度小0.005～0.01mm，總徑向間隙應在0.15～0.20mm之間。