[發明專利]一種石油勘探開采的牙輪鉆頭

有效

• 申請號: 202010697988.7
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111894466B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 朱加道;王國華;劉書軍
• 申請（專利權）人: 鹽城市榮嘉機械制造有限公司
• 主分類號: E21B10/16
• 分類號: E21B10/16;E21B10/12;E21B10/18;E21B10/24
• 代理公司: 南京蘇博知識產權代理事務所(普通合伙) 32411
• 代理人: 陳婧

本發明公開了一種石油勘探開采的牙輪鉆頭，包括接頭、一個牙掌、一個牙輪和刀翼，牙掌與接頭固定連接，并偏置于接頭的下側，牙輪與牙掌間隙配合，刀翼位于牙掌的兩側，并與接頭活動連接，牙輪包括主錐和背錐，背錐與牙掌間隙配合，并與主錐一體成型，主錐上設置有若干環繞主錐的錐齒，錐齒鑲嵌于主錐的外側，在現有技術的基礎上，通過改進牙輪鉆頭的結構，使用單一牙輪，并增設刀翼，相互配合以有效提高牙輪鉆頭對地層的破碎效率，也即，牙輪采用了階梯結構，提高對地層的壓碎效果，牙輪體積較大，增加了布齒面積，提高了牙輪強度，而刀翼又提高對地層的小位移刮削作用，相互配合之下以提高牙輪鉆頭應對不同地層的機械鉆速。

技術領域

本發明屬于石油鉆探設備技術領域，尤其涉及一種石油勘探開采的牙輪鉆頭。

背景技術

牙輪鉆頭作為一種鉆削巖層的工具已被廣泛應用，鉆頭性能的顯著改進直接降低鉆井成本，尤其是近十年進步最快。使用壽命和鉆速兩個性能指標，它們最終確定鉆頭影響鉆井成本的程度。提高鉆頭的機械鉆速和使用壽命是降低鉆井成本的有效途徑，有資料證實，鉆速的改進比鉆頭壽命的改進對降低鉆井成本的影響更大，其中鉆頭切削結構的改進是提高鉆頭的機械鉆速最直接的方法。很長時間以來，人們對切削結構的改進主要集中于主切削齒結構，例如在硬質合金齒結構方面，人們先后發明了楔形齒、勺形齒、偏頂勺形齒、等磨損齒等等。

而鉆頭的機械鉆速往往根據巖層的性質不同而發生改變，因此，迫切的需要一種能有效提高鉆頭的機械鉆速的牙輪鉆頭。

發明內容

為解決現有技術中鉆頭的機械鉆速不足的問題，本發明提出一種石油勘探開采的牙輪鉆頭。

一種石油勘探開采的牙輪鉆頭，包括接頭、一個牙掌、一個牙輪和刀翼，所述牙掌與所述接頭固定連接，并偏置于所述接頭的下側，所述牙輪與所述牙掌間隙配合，所述刀翼位于所述牙掌的兩側，并與所述接頭活動連接，所述牙輪包括主錐和背錐，所述背錐與所述牙掌間隙配合，并與所述主錐一體成型，所述主錐上設置有若干環繞所述主錐的錐齒，所述錐齒鑲嵌于所述主錐的外側，所述刀翼包括可動刀翼體、刀刃和彈性件，所述可動刀翼體位于所述刀刃的上側，并與所述彈性件固定連接，所述刀刃與所述牙掌卡扣連接，并位于所述牙輪的兩側。

其中，所述錐齒包括齒尖和齒底，所述齒底鑲嵌于所述主錐的外周側，所述齒尖位于所述齒底的頂部，并與所述齒底以不同的旋轉角度固定連接。

其中，所述背錐具有密封槽和錐體，所述錐體包覆于所述牙掌的下端，所述密封槽位于所述錐體的內側，并沿所述錐體的圓周設置。

其中，所述牙掌包括底座端、連接座和鋼球，所述底座端分別與所述接頭和所述連接座固定連接，所述連接座沿垂直于所述底座端的方向與所述底座端連接，所述鋼球位于所述連接座和所述背錐之間，并與所述密封槽相契合。

其中，所述彈性件為螺旋彈簧、蝶形彈簧、橡膠彈簧和金屬橡膠中的至少一種。

其中，所述刀翼還具有噴嘴和主流道，所述噴嘴位于所述刀翼的下側，并與所述主流道連通，所述主流道貫穿所述接頭和牙掌。

本發明的有益效果為：在現有技術的基礎上，通過改進牙輪鉆頭的結構，使用單一牙輪，并增設刀翼，相互配合以有效提高牙輪鉆頭對地層的破碎效率，也即，牙輪采用了階梯結構，提高對地層的壓碎效果，牙輪體積較大，增加了布齒面積，提高了牙輪強度，而刀翼又提高對地層的小位移刮削作用，相互配合之下以提高牙輪鉆頭應對不同地層的機械鉆速。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明一種石油勘探開采的牙輪鉆頭的剖視結構示意圖。