[發明專利]一種筒裝牙輪組合破巖鉆頭

在審

• 申請號: 201910290653.0
• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN109915025A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 程建新;雷茂平;梁進常;雷偉;謝國強
• 申請（專利權）人: 中交二公局第五工程有限公司
• 主分類號: E21B10/12
• 分類號: E21B10/12;E21B10/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及鉆孔設備技術領域的一種筒裝牙輪組合破巖鉆頭，該筒裝牙輪組合破巖鉆頭包括刀盤和位于所述刀盤上的牙輪組件，刀盤外周壁上設置有破巖筒，破巖筒包括外筒和內筒，外筒的下端壁上設置有若干第一耐磨潛頭，若干第一耐磨潛頭均傾斜朝向破巖筒外周一側，內筒下端壁上設置有與外筒傾斜方向相背離的若干第二耐磨潛頭，內筒與外筒間設置有若干第三耐磨潛頭，若干第三耐磨潛頭沿內筒與外筒周向方向均勻分布且平行破巖筒軸向方向設置。通過設計破巖筒及耐磨潛頭，可將整體巖面切割為圓柱形，對牙輪組件進行定位，可以防止鉆頭與破巖區的偏移，提高破巖速度和成品質量。

技術領域

本發明涉及鉆孔設備技術領域，尤其是涉及一種筒裝牙輪組合破巖鉆頭。

背景技術

牙輪鉆頭是一種鉆井鉆頭，牙輪鉆頭工作時切削齒交替接觸井底，且破巖扭矩小，切削齒與井底接觸面積小，比壓高，易于吃入地層；牙輪鉆頭可適應從軟到堅硬的多種地層，多用于鉆井、勘探、石油及鉆井配件等。

授權公告號為CN102022084B的中國專利中公開了一種復合式單牙輪鉆頭，該復合式單牙輪鉆頭包括鉆頭體、牙輪、牙輪尖，牙輪與牙輪尖上布置有切削齒，鉆頭體上設置有軸頸，軸頸與牙輪之間設置有滾珠，且牙輪與軸頸轉動連接，牙輪尖與軸頸的前端固定連接，牙輪與牙輪尖的組合為球形輪廓結構。

該復合式單牙輪鉆頭工作時，鉆頭體旋轉，帶動牙輪運動，牙輪圍繞鉆頭中心軸線作公轉運動，同時還繞軸頸作自轉運動，牙輪交替接觸區上的非固定切削齒在這種復合運動下，于井底形成“人”字形刮痕一；牙輪尖設置于鉆頭體的軸頸端上，與鉆頭體相對固定，鉆頭旋轉鉆井時，牙輪尖對接觸區a進行鉆孔，固定切削齒將圍繞井底中心在井底形成同心圓形刮痕二，兩種不同破巖刮痕的交叉作用下，形成復雜的交錯網狀刮切破碎帶對井底進行破碎。

該復合式單牙輪鉆頭工作時，鉆頭體與接觸區加工表面接觸，鉆頭體沿接觸區表面旋轉時，在離心作用容易發生鉆頭體與接觸區偏移，影響鉆井效率。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種筒裝牙輪組合破巖鉆頭，可將整體巖面切割為圓柱形，對牙輪組件進行定位，可以防止鉆頭與破巖區的偏移，提高破巖速度和成品質量。

本發明的上述目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種筒裝牙輪組合破巖鉆頭，包括刀盤和位于所述刀盤上的牙輪組件，所述刀盤外周壁上設置有破巖筒，所述破巖筒包括外筒和內筒，所述外筒的下端壁上設置有若干第一耐磨潛頭，若干所述第一耐磨潛頭均傾斜朝向破巖筒外周一側，所述內筒下端壁上設置有與所述外筒傾斜方向相背離的若干第二耐磨潛頭，所述內筒與外筒間設置有若干第三耐磨潛頭，若干所述第三耐磨潛頭沿內筒與外筒周向方向均勻分布且平行所述破巖筒軸向方向設置。

通過實施上述技術方案，筒裝牙輪組合破巖鉆頭破巖鉆孔時，破巖筒向下運動，破巖筒帶動第一耐磨潛頭、第二耐磨潛頭和第三耐磨潛頭運動，第一耐磨潛頭、第二耐磨潛頭和第三耐磨潛頭先將整體巖面破碎成一個圓柱，繼續向下進行旋挖，同時帶動牙輪組件向下運動，旋挖至牙輪組件與巖層表面接觸，通過牙輪組件對圓柱內的巖石進行破碎；該筒裝牙輪組合破巖鉆頭先通過第一耐磨潛頭、第二耐磨潛頭和第三耐磨潛頭鉆孔，同時進行定位，然后牙輪組件作用，對筒內的巖石進行破碎，可以防止牙輪組件與巖層表面鉆孔時的偏移，提高破巖速度和成品質量。

本發明進一步設置為，所述牙輪組件包括位于所述刀盤下底面上的若干牙輪，每一所述牙輪均通過連接支座與所述刀盤連接。

通過實施上述技術方案，牙輪組件可對破巖筒內的巖層進行破碎，通過破巖筒的運動，帶動牙輪運動，牙輪與巖層之間產生相對作用，使得牙輪進行旋轉，對巖層進行破碎；牙輪組件可對破巖筒內的巖層進行擠壓，實現巖層的破碎。

本發明進一步設置為，貫穿所述破巖筒外側壁均勻開設有若干排流口，所述排流口靠近所述破巖筒底端設置。