【技术实现步骤摘要】
本技术属于石油天然气钻探工程、矿山开采、地质钻探、建筑工程、隧道工程、 盾构及非开挖等技术设备领域,具体的说涉及一种以旋切方式破岩的轮式钻头。
技术介绍
钻头是钻井过程中直接与岩石接触,通过切削、冲压等作用破碎岩石的工具。现代钻井工程中广泛使用的钻头主要有牙轮钻头(包括单牙轮钻头、三牙轮钻头)、PDC钻头(Polycrystalline Diamond Compact Bits聚晶金刚石复合片钻头)。当今,牙轮钻头和PDC钻头都已发展到相当高的水平,但仍存在一些不可克服的问题。一是怕划眼和扩眼, 使密封轴承的牙轮钻头,特别是PDC钻头先期损坏;二是对井底中心岩石的运动小,功能不足,中心岩石不易破碎,影响钻头的机械钻速,牙轮钻头和PDC钻头中心布齿少、易磨损,也是钻头失效的主要原因。三牙轮钻头钻进时破岩形式为冲击压碎破岩,通过牙轮上的牙齿对井底岩石形成冲击压碎作用破碎岩石,形成井径。由于岩石的抗压强度远大于抗剪和抗拉强度,而三牙轮钻头利用牙齿对岩石的冲击作用来破岩,能量利用率不高。特别是在深井钻井等高钻压情况下,由于高密度的钻井液的作用,井底的岩屑压持效应明显,钻头牙齿难以吃入岩石并冲击破碎岩石,故破岩效率相对较低。三牙轮钻头轴承寿命是制约钻头使用寿命的主要因素之一,轴承承受钻压引起的载荷,加上三牙轮钻头以冲击形式破岩,轴承受到的冲击载荷大,载荷幅值高,加之三牙轮钻头的增速效应三牙轮钻头轮体速比(钻井时牙轮转速与钻头转速之比)大于1,即钻头钻进时牙轮转速大于钻头钻速,所以轴承转速相对较快,导致三牙轮钻头的轴承寿命较短。双牙轮钻头的牙轮布置方式与三牙轮相同, ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种以旋切方式破岩的轮式钻头,包括钻头主体(1)、牙轮O)、牙轮工作面上的切削齿(3),其特征在于钻头主体(1)上牙轮轴颈平面与钻头轴线的轮体夹角β的范围为2.根据权利要求1所述的一种以旋切方式破岩的轮式钻头,其特征在于所述牙轮轴颈平面与钻头轴线的轮体夹角β i = β i+1或β i兴β i+1,轴颈偏移量Si = si+1或Si兴si+1, 其中,i为牙轮的序号(i ^ 1),轮i对应的轮体夹角为Pi,轮i对应的轴颈偏移量为Si。3.根据权利要求1或2所述的一种以旋切方式破岩的轮式钻头,其特征在于所述的轮体夹角β的范围是15°彡β彡85°。4.根据权利要求3所述的一种以旋切方式破岩的轮式钻头,其特征在于所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:张亮,李舒,田家林,曾德发,
申请(专利权)人:四川深远石油钻井工具有限公司,
类型:实用新型
国别省市:
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