[0001] 本
发明涉及石油钻井固井技术领域,尤其涉及一种镶齿牙轮钻头。
[0002] 牙轮钻头是在
地壳中
破碎岩石的一种工具。在石油钻井及其他矿用钻探方面使用的牙轮钻头可分为
单牙轮钻头、两牙轮钻头、三牙轮钻头等,均由牙掌和带切削齿的牙轮构成。牙轮钻头根据牙轮切削齿的材质和结构划分成两种类型,第一种为
钢齿牙轮钻头,其牙轮上的切削齿全部由牙轮本体材料
铣削而成,第二种为镶齿牙轮钻头,其牙轮上的切削齿全部为镶装于牙轮外锥表面上的硬质
合金齿。钢齿牙轮钻头主要应用于软
地层,镶齿牙轮钻头可应用于软到硬地层,目前使用较多的为镶齿牙轮钻头,本发明也是针对镶齿牙轮钻头所做的技术改进。以往镶齿牙轮钻头在
研磨性强的
砂岩、砾岩等地层中使用的时候韧性好的硬质合金齿不耐磨,而硬度高
耐磨性好的硬质合金齿会经常出现大量断齿现象,造成镶齿牙轮钻头使用寿命短,机械钻速慢,切削效率低。
[0004] 本发明为实现上述目的,采用以下技术方案:一种镶齿牙轮钻头,其特征在于:包括牙轮、牙掌、梯度硬质合金齿、
定位钢球以及
轴承密封圈;所述定位钢球设置在所述牙轮和牙掌的“R” 槽之间,所述轴承密封圈装在牙轮钻头牙掌与牙掌轴衔接根部的牙轮孔槽中,所述牙轮的外锥表面上设有安装孔,所述梯度硬质合金齿与所述安装孔过盈连接,所述硬质合金齿包括芯部以及与其一体成型的齿表部。
[0006] 本发明的有益效果是: 与
现有技术相比,本发明具有以下有益效果:1、切削效率高,机械钻速快。以往镶齿牙轮钻头在研磨性强的砂岩、砾岩等地层中使用的时候韧性好的合金齿不耐磨,而硬度高耐磨性好的合金齿会经常出现大量断齿现象,梯度硬质合金齿镶齿牙轮钻头综合了耐磨性和整体韧性好的特点,使用过程中
牙齿既耐磨又不会出现断齿,这样就增加了镶齿牙轮钻头合金齿的使用寿命,具有较高的切削效率,降低了钻井成本。
[0007] 2、使用安全性好。牙轮钻头在井下使用经常出现断齿或牙齿磨损过快会早成轴承密封圈的使用寿命大大降低,以致过早的损坏,从而可能会出现掉牙轮等钻井事故。梯度硬质合金齿镶齿牙轮钻头牙齿既耐磨又不会出现断齿,从而大大增加了使用的安全性。
附图说明
[0009] 下面结合附图及较佳
实施例详细说明本发明的具体实施方式。如图1所示,图1是本发明牙轮钻头牙轮2与牙掌1及牙轮上装的梯度合金齿3的组装结构图,梯度合金齿3可以装在牙轮2外锥面上的任何齿排
位置。梯度合金齿3可以是锥球形、勺形、球形、楔形等中的任何一种。
[0011] 如图1所示,镶齿牙轮钻头的牙轮2与牙掌1装配在一起,在牙轮2与牙掌1装配之前,梯度硬质合金齿首先以过盈压入的方法装到已经钻好孔的牙轮外锥表面上,然后在进行牙轮2与牙掌1的装配。
[0012] 牙轮钻头主要是以冲击、压碎和剪切的方式的破碎岩石,钻头牙齿的性能好坏直接决定了整个钻头的使用时间长短、进尺的多少等。梯度硬质合金齿镶齿牙轮钻头综合了耐磨性和整体韧性好的特点,使用过程中牙齿既耐磨又不会出现断齿,这样就增加了镶齿牙轮钻头合金齿的使用寿命,具有较高的切削效率,机械钻速快,降低了钻井成本。
[0013] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。