首页 / 专利库 / 油气提取 / 钻柱 / 钻头 / 一种单牙轮钻头水力结构

一种单牙轮钻头结构

阅读:1028发布:2020-05-30

专利汇可以提供一种单牙轮钻头结构专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种单 牙轮 钻头 的 水 力 结构,它包括牙掌和安设在牙掌下端的牙轮,牙掌内设有上水眼流道和下水眼流道,下水眼流道中心线位于牙掌对称中心平面内,其不同之处在于上水眼流道沿牙掌下方一侧偏转,与牙掌对称中心平面形成夹 角 φ,夹角φ的取值范围为0°<φ<45°。本发明可使牙轮具备良好的清洗与破岩能力,从而有效提高钻头的钻凿破岩性能,并使牙轮钻头的使用寿命延长,钻井综合成本下降。,下面是一种单牙轮钻头结构专利的具体信息内容。

1、一种单牙轮钻头结构,包括牙掌(1)和安设在牙掌下端的牙轮(5), 牙掌内设有上水眼流道(11)和下水眼流道(10),下水眼流道中心线位于牙掌对 称中心平面(8)内,其特征在于上水眼流道沿牙掌下方一侧偏转,与牙掌对称中 心平面形成夹φ,夹角φ的取值范围为0°<φ<45°。
2、按权利要求1所述的单牙轮钻头水力结构,其特征在于在牙轮(5)的外 圆周上开设有斜向的排屑槽(3)。
3、按权利要求1或2所述的单牙轮钻头水力结构,其特征在于下水眼流道自 上而下至牙掌轴处弯折与牙掌轴下端的下水眼(6)相贯通。
4、按权利要求1或2所述的单牙轮钻头水力结构,其特征在于夹角φ的取值 范围为5°<φ<30°。
5、按权利要求1或2所述的单牙轮钻头水力结构,其特征在于上水眼流道的 上端与主流道相接,上水眼流道的下端与上水眼(2)相通,上水眼开设在牙掌对 应牙轮上方的部位,向一侧偏置。
6、按权利要求2所述的单牙轮钻头水力结构,其特征在于排屑槽(3)与牙 轮中心线平行母线的夹角γ为:0°<γ<45°。
7、按权利要求6所述的单牙轮钻头水力结构,其特征在于排屑槽(3)与牙 轮中心线平行母线的夹角γ为:10~25°。
8、按权利要求6或7所述的单牙轮钻头水力结构,其特征在于排屑槽(3) 沿牙轮旋转的反方向偏转。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种用于石油、矿山及地质钻探的单牙轮钻头结构。

背景技术

单牙轮钻头的水力系统在钻凿破碎岩层时将起十分重要的辅助钻削作用。 在现有单牙轮钻头的水力系统结构中已设计有上水眼和下水眼,其中下水眼位 于牙轮回转中心的下端,上水眼设置在牙掌对应于牙轮上方的部位,起清洗牙 轮的作用,以改善牙轮的钻削性能。然而,现有单牙轮钻头水力结构中的上水 眼流道和下水眼流道均被设计在牙掌对称中心平面里,即位于一个平面内,这 样,使用时将导致上水眼喷射出的泥浆和下水眼喷射出的泥浆处于相交状态, 在相交区域,由于射流的相交干扰,泥浆的喷射能量被削弱,这不仅降低了泥 浆的清洗、破岩能力,而且会影响井底流场的形成,妨碍井底岩屑的排出,导 致井底岩石重复破碎,从而影响牙轮钻头的钻凿性能。

发明内容

本发明的目的旨在针对上述现有技术存在的不足而设计出一种具备有良 好清洗与破岩能力的单牙轮钻头水力结构。
本发明的目的由以下的技术方案来实现:包括牙掌1和安设在牙掌下端的 牙轮5,牙掌内设有上水眼流道11和下水眼流道10,下水眼流道中心线位于 牙掌对称中心平面8内,其不同之处在于上水眼流道11沿牙掌下方一侧偏转, 与牙掌对称中心平面形成夹φ,夹角φ的取值范围为0°<φ<45°。
本发明的积极效果在于:由于上水眼流道的偏转,使上、下水眼流道不在 一个平面内,因而避免了上水眼喷射出的泥浆和下水眼喷射出的泥浆处于相交 干扰状态,这样,就能使下水眼喷射出的泥浆能起到更好的破岩排屑作用,而 上水眼则可在清洗和冷却牙轮方面起更有效的作用,同时这样的水力结构系 统,也更易形成良好的井底流场,以便于井底岩屑的排出,从而有效地提高钻 头的钻凿破岩性能,并使单牙轮钻头的使用寿命延长,钻井的综合成本下降。
附图说明
图1为本发明一个实施例的立体图。
图2为本发明一个实施例中牙掌的俯视图。
图3为牙掌沿对称中心平面剖切的剖视图。
图4为图3中的B-B剖视图。
图5为图2中的D-D展开剖视图。
图6为图3中的F-F剖视图。
图7为本发明一个实施例牙轮的正视图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的实施例,单牙轮钻头由牙掌1和牙轮5 构成,牙轮安设在牙掌下端的牙掌轴7上(工作状态牙轮向下),在牙掌内开 设有上水眼流道11和下水眼流道10,下水眼流道中心线位于牙掌对称中心平 面8内,下水眼流道自上而下至牙掌轴处弯折与牙掌轴下端的下水眼6相贯通, 上水眼流道11设置在牙掌的上中部,其中心线沿牙掌下方一侧偏转,与牙掌 的对称中心平面形成夹角φ,即使上、下水眼流道不设置在一个平面内,夹角 φ的取值范围为0°<φ<45°,通常为5°<φ<30°。上水眼流道的上端与主 流道9相接,上水眼流道的下端与上水眼2相通,上水眼开设在牙掌对应牙轮 上方的部位,向一侧偏置,使上、下水眼的喷射方向相互错开,同时斜向清洗 球形牙轮5上的牙齿4,为了与上水眼斜向清洗牙轮牙齿的性能相配置,有助 于球状牙轮上排屑槽上返岩屑,形成规则的井底流场,在球状牙轮5的外圆周 上开设有斜向的排屑槽3,该排屑槽可周向等分开设,排屑槽与牙轮中心线平 行母线的夹角γ为:0°<γ<45°,通常γ为10~25°,排屑槽沿牙轮旋转的 反方向偏转,当牙轮旋转方向向右时,排屑槽的旋向为左,上水眼向右下侧偏 转,以形成更协调的牙轮水力结构系统。
相关专利内容
标题 发布/更新时间 阅读量
一种工程钻头 2020-05-11 948
牙轮钻头轴承密封圈及其牙轮钻头 2020-05-12 912
牙轮钻头 2020-05-11 640
三牙轮钻头 2020-05-11 736
一种取心PDC钻头 2020-05-12 768
旋流钻井钻头 2020-05-12 946
一种石油钻头 2020-05-12 856
旋切钻头与PDC刀翼形成的复合钻头 2020-05-12 800
锚杆钻头 2020-05-13 455
牙轮钻头 2020-05-13 146
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈