一種設有齒槽保護齒的牙輪鑽頭的製作方法
2023-05-01 07:00:46 1
專利名稱：一種設有齒槽保護齒的牙輪鑽頭的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種適於石油、礦山地質鑽探中使用的設有齒槽保護齒的牙輪鑽頭，特別涉及設有齒槽保護齒的多牙輪鑽頭。
背景技術：
牙輪鑽頭包括已被廣泛運用於石油、地質鑽探領域，牙輪鑽頭由牙輪和牙掌兩大部分構成。多牙輪鑽頭，如三牙輪鑽頭由三個牙輪和牙掌構成。牙輪通常呈錐齒狀，在牙輪的錐面上間隔布設有環形齒圈和齒槽，齒圈上安設切削齒。齒槽位於各齒圈之間，其主要作用在於容屑排屑並保持鑽井液的流通。由於牙輪頂端(小端)的直徑小，因而其頂排齒圈的切削齒較少，頂排齒槽間隔較寬，井下工作時，對井底容易形成一圈未破碎帶，該未破碎帶在中軟地層和硬脆地層，依靠牙輪鑽頭的橫向剪切力可及時剪切掉；但當遇到硬塑性地層和在斜井段中鑽進以及鑽進中鑽具發生偏心旋轉時，由於鑽頭橫向剪切力不足以破碎未破碎帶，而造成井底的未破碎帶越來越高，構成對牙輪頂排齒槽的磨損。故而在牙輪鑽頭用於硬塑性地層和斜井段中鑽井時，常易出現頂排齒槽異常磨損、斷輪尖和掉牙輪的情況。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中存在的不足而提供一種能有效保護齒槽同時避免形成井底未破碎帶的牙輪鑽頭。
本實用新型為解決上述問題所採用的技術方案為包括有牙輪1和牙掌2，牙輪上安設有切削齒3，並開設齒槽，其不同之處在於在牙輪的環形頂排齒槽4中設置有齒槽保護齒5。
按上述方案，所述的牙輪牙掌設有1-5個，通常為3個；所述的齒槽保護齒可為平頂柱齒或楔形齒或錐球齒或球齒；所用齒材可為硬質合金齒、陶瓷複合齒或聚晶金剛石複合齒；齒槽保護齒沿環形頂排齒槽安設有1-12個，露齒高度為0-5毫米；所述的牙輪為鑲齒牙輪或鋼齒牙輪。
本實用新型的有益效果在於1.能有效保護頂排齒槽，避免齒槽的異常磨損，從而克服斷輪尖和掉牙輪的情況；2.由於齒槽保護齒的切削破碎作用，可對相應的未破碎帶巖石形成主動的剪切破碎作用，這樣不僅有效克服了未破碎帶的形成，提高了井底巖層的破碎效率，而且也有助於牙輪鑽頭鑽進速率的提高。
圖1為本實用新型一個實施例的仰視立體圖。
圖2為本實用新型一個實施例中牙輪的正剖視圖。
具體實施方式
以下結合附圖進一步說明本實用新型的實施例。為一個三牙輪鑽頭，包括有三個牙輪1和牙掌2；牙輪為鑲齒牙輪，牙輪上安設鑲嵌有切削齒3，切削齒可為楔形齒，在每個牙輪的環形頂排齒槽4中，鑲嵌有3-8個齒槽保護齒5；齒槽保護齒為硬質合金齒或聚晶金剛石複合齒，齒形為楔形齒，沿周向均布，露齒高度為2-4毫米，齒槽保護齒的設置以不影響三個牙輪間切削齒的嚙合為前提，對應不同類型的牙輪鑽頭，以及所適應的不同地層來選擇齒槽保護齒的結構參數。
權利要求1.一種設有齒槽保護齒的牙輪鑽頭，包括有牙輪和牙掌，牙輪上安設有切削齒，並開設齒槽，其特徵在於在牙輪的環形頂排齒槽中設置有齒槽保護齒。
2.按權利要求1所述的設有齒槽保護齒的牙輪鑽頭，其特徵在於所述的牙輪牙掌設有1-5個。
3.按權利要求1或2所述的設有齒槽保護齒的牙輪鑽頭，其特徵在於所述的齒槽保護齒為平頂柱齒或楔形齒或錐球齒或球齒。
4.按權利要求1或2所述的設有齒槽保護齒的牙輪鑽頭，其特徵在於齒槽保護齒所用齒材為硬質合金齒、陶瓷複合齒或聚晶金剛石複合齒。
5.按權利要求1或2所述的設有齒槽保護齒的牙輪鑽頭，其特徵在於齒槽保護齒沿環形頂排齒槽安設有1-12個，露齒高度為0-5毫米。
6.按權利要求1或2所述的設有齒槽保護齒的牙輪鑽頭，其特徵在於所述的牙輪為鑲齒牙輪或鋼齒牙輪。
7.按權利要求2所述的設有齒槽保護齒的牙輪鑽頭，其特徵在於為一個三牙輪鑽頭，包括有三個牙輪和牙掌，牙輪為鑲齒牙輪，牙輪上安設鑲嵌有切削齒，切削齒為楔形齒，在每個牙輪的環形頂排齒槽中，鑲嵌有3-8個齒槽保護齒，齒槽保護齒為硬質合金齒或聚晶金剛石複合齒，齒形為楔形齒，沿周向均布，露齒高度為2-4毫米。
專利摘要本實用新型涉及一種適於石油、礦山地質鑽探中使用的設有齒槽保護齒的牙輪鑽頭，特別涉及設有齒槽保護齒的多牙輪鑽頭。包括有牙輪和牙掌，牙輪上安設有切削齒，並開設齒槽，其不同之處在於在牙輪的環形頂排齒槽中設置有齒槽保護齒。本實用新型的有益效果在於1.能有效保護頂排齒槽，避免齒槽的異常磨損，從而克服斷輪尖和掉牙輪的情況；2.由於齒槽保護齒的切削破碎作用，可對相應的未破碎帶巖石形成主動的剪切破碎作用，這樣不僅有效克服了未破碎帶的形成，提高了井底巖層的破碎效率，而且也有助於牙輪鑽頭鑽進速率的提高。
文檔編號E21B10/16GK2627190SQ0325444
公開日2004年7月21日 申請日期2003年6月12日 優先權日2003年6月12日
發明者陸中華 申請人:江漢石油鑽頭股份有限公司