一種新型三牙輪鉆頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油天然氣、礦山工程、建筑基礎(chǔ)工程施工、地質(zhì)、水文等鉆探技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種三牙輪鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]三牙輪鉆頭是鉆探中破碎巖石的一種工具，廣泛應(yīng)用于石油、天然氣鉆井以及其他礦用鉆探等。隨著石油資源的進一步開發(fā)，常規(guī)鉆井可開采的油井?dāng)?shù)量越來越少，開采的難度越來越大，采用非常規(guī)鉆井開發(fā)的油井越來越多，定向井、斜井、大位移井、水平井、分支井等特殊工藝井在石油開采中所占的比例越來越大，由于三牙輪鉆頭施加的鉆壓較大，容易造成鉆頭的軸向和橫向振動，致使牙輪齒出現(xiàn)崩齒、斷齒、掉齒等現(xiàn)象的發(fā)生，使鉆頭提前失效，增加鉆井成本。目前的三牙輪鉆頭結(jié)構(gòu)必須整體制造牙掌毛坯，成本高工期長，并且牙掌毛坯外形非常復(fù)雜，建立生產(chǎn)線不但昂貴，并且不能保證產(chǎn)品組件制造精確度。從而造成三牙輪鉆頭單價高的情況，又因為制造工藝復(fù)雜成本高，三牙輪鉆頭使用方每次訂購較多數(shù)量生產(chǎn)商才能制造，迫使使用方積壓大筆流動資金。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種新型三牙輪鉆頭，能夠根據(jù)地層條件重新分配三個牙輪之間的鉆壓;減少鉆頭的軸向振動，提高鉆頭的穩(wěn)定性；由于牙輪在軸向上有移動，可以產(chǎn)生沖擊破巖，提高鉆頭的破巖效率，將復(fù)雜的牙掌分解為固定牙爪和移動軸承，便于制造，成本低廉。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0005]—種新型三牙輪鉆頭，包括3個牙掌(1)、設(shè)置在牙掌下端的牙輪(4)、設(shè)置在牙輪上的切削齒(5)，3個牙掌通過焊接而構(gòu)成鉆頭體，其特征在于:至少存在一個軸向可移動的牙掌，所述牙掌由固定牙爪(2)和移動軸承(3)組成，固定牙爪與移動軸承存在相互滑動。
[0006]上述方案中，能夠根據(jù)地層條件重新分配三個牙輪之間的鉆壓；減少鉆頭的軸向振動，提高鉆頭的穩(wěn)定性;將復(fù)雜的牙掌分解為固定牙爪和移動軸承，便于制造，成本低廉。
[0007]作為優(yōu)選，移動牙掌中設(shè)置有彈簧(6)，彈簧一端連接固定牙爪，另一端連接移動軸承。
[0008]上述方案中，由于軸承上有彈簧使牙輪在軸向上有移動，可以產(chǎn)生沖擊破巖，提高鉆頭的破巖效率。
[0009]作為優(yōu)選，移動軸承在軸向可以移動的范圍Η<20_。
[0010]上述方案中，限定移動軸承在軸向上的移動范圍，減少由于三個牙輪相對位置太遠而導(dǎo)致的鉆頭不平衡的風(fēng)險。
[0011 ]作為優(yōu)選，牙輪上切削齒為聚晶金剛石復(fù)合片、聚晶金剛石復(fù)合齒、熱穩(wěn)定聚晶金剛石切削齒、天然金剛石切削齒、孕鑲金剛石切削齒、硬質(zhì)合金切削齒、立方氮化硼切削齒、陶瓷切削齒、包含金剛石或立方氮化硼的切削齒等等。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是:
[0013](1)鉆頭能夠根據(jù)地層條件重新分配三個牙輪之間的鉆壓；(2)減少鉆頭的軸向振動，提尚鉆頭的穩(wěn)定性；(3)由于牙輪在軸向上有移動，可以廣生沖擊破巖，提尚鉆頭的破巖效率;(4)將復(fù)雜的牙掌分解為固定牙爪和移動軸承，便于制造，成本低廉。
【附圖說明】
[0014]圖1為牙掌剖視圖
[0015]圖2為局部放大視圖
[0016]圖中1-牙掌、2-固定牙爪、3-移動軸承、4-牙輪、5-切削齒、6-彈簧
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明做進一步的說明。
[0018]實施例
[0019]如圖1所示，一種新型三牙輪鉆頭，包括三個牙掌(1)、設(shè)置在牙掌下端的牙輪(4)、設(shè)置在牙輪上的切削齒(5)，三個牙掌通過焊接而構(gòu)成鉆頭體，其特征在于:至少存在一個軸向可移動的牙掌，所述牙掌由固定牙爪(2)和移動軸承(3)組成，固定牙爪與移動軸承存在相互滑動。
[0020]作為選擇，移動牙掌中設(shè)置有彈簧(6)，彈簧一端連接固定牙爪，另一端連接移動軸承，如圖2所示。
[0021]作為選擇，移動軸承在軸向可以移動的范圍20mm，如圖1所示。
[0022]作為選擇，牙輪上切削齒為聚晶金剛石復(fù)合片、聚晶金剛石復(fù)合齒、熱穩(wěn)定聚晶金剛石切削齒、天然金剛石切削齒、孕鑲金剛石切削齒、硬質(zhì)合金切削齒、立方氮化硼切削齒、陶瓷切削齒、包含金剛石或立方氮化硼的切削齒等等。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種新型三牙輪鉆頭，包括三個牙掌、設(shè)置在牙掌下端的牙輪、設(shè)置在牙輪上的切削齒，三個牙掌通過焊接而構(gòu)成鉆頭體，其特征在于:至少存在一個軸向可移動的牙掌，所述牙掌由固定牙爪和移動軸承組成，固定牙爪與移動軸承存在相互滑動。2.按權(quán)利要求1所述的一種新型三牙輪鉆頭，其特征在:所述移動牙掌中設(shè)置有彈簧，彈簧一端連接固定牙爪，另一端連接移動軸承。3.按權(quán)利要求1、2所述的一種新型三牙輪鉆頭，其特征在:所述移動軸承在軸向可以移動的范圍Η < 20mm。4.按權(quán)利要求1、2、3所述的一種新型三牙輪鉆頭，其特征在:所述牙輪上切削齒為聚晶金剛石復(fù)合片、聚晶金剛石復(fù)合齒、熱穩(wěn)定聚晶金剛石切削齒、天然金剛石切削齒、孕鑲金剛石切削齒、硬質(zhì)合金切削齒、立方氮化硼切削齒、陶瓷切削齒、包含金剛石或立方氮化硼的切削齒等等。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型三牙輪鉆頭，包括三個牙掌和設(shè)置在牙掌下端的牙輪，三個牙掌通過焊接構(gòu)成鉆頭體，其特征在于至少存在一個軸向可移動的牙掌，所述牙掌由固定牙爪和移動軸承組成。采用上述方案后，能夠根據(jù)地層條件重新分配三個牙輪之間的鉆壓；減少鉆頭的軸向振動，提高鉆頭的穩(wěn)定性；由于牙輪在軸向上有移動，可以產(chǎn)生沖擊破巖，提高鉆頭的破巖效率，將復(fù)雜的牙掌分解為固定牙爪和移動軸承，便于制造，成本低廉。
【IPC分類】E21B10/22, E21B10/50, E21B10/08
【公開號】CN105443040
【申請?zhí)枴緾N201510882142
【發(fā)明人】李玲, 唐洪明
【申請人】西南石油大學(xué)
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月4日