分体式三牙轮钻头.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108442886A(43)申请公布日2018.08.24(21)申请号201810497216.1(22)申请日2018.05.22(71)申请人西南石油大学地址610500四川省成都市新都区新都大道8号(72)发明人田家林何虹志杨琳熊洁周仪周思奇黎根银(51)Int.Cl.E21B10/16(2006.01)E21B10/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图11页(54)发明名称分体式三牙轮钻头(57)摘要本发明涉及一种分体式三牙轮钻头，其主要由第一牙轮组、第二牙轮组、第三牙轮组、牙齿、牙掌、储油补偿压力平衡系统、喷嘴组成。3个牙掌通过其下端偏置的牙掌轴颈分别与3个牙轮下体相连接，3个牙轮上体分别安装在3个牙轮下体的轴颈上；在运行时，3个牙轮下体既各自随钻头体公转，又各自绕着牙掌的轴颈自转，3个牙轮上体既各自随钻头体公转，又各自绕着3个牙轮下体的轴颈自转，以实现其刮削破碎岩石的任务，小端齿圈以及中间齿圈的牙齿刮削效率得以提高，有助于提高钻头破岩效率。CN108442886ACN108442886A权利要求书1/1页1.分体式三牙轮钻头主要由第一牙轮组、第二牙轮组、第三牙轮组、牙齿（7）、牙掌（8）、储油补偿压力平衡系统（10）、喷嘴（16）组成，其特征是：所述的储油补偿压力平衡系统（10）安装于牙掌（8）背部下端；所述的喷嘴（16）布置于钻头体上；所述的牙齿（7）布置于第一牙轮组、第二牙轮组、第三牙轮组的布齿面上；所述的牙掌（8）上设置有牙掌轴颈导油孔（17）、塞销孔a（18）、牙掌导油孔（19）、注油孔（20）；所述的第一牙轮组包括第一牙轮下体（3）、第一牙轮上体（4），第一牙轮下体（3）设置有第一牙轮下体导油孔a（25）、第一牙轮下体导油孔b（26），第一牙轮上体（4）设置有塞销孔b（23）；所述的第二牙轮组包括第二牙轮下体（5）、第二牙轮上体（6），第二牙轮下体（5）设置有第二牙轮下体导油孔a（30）、第二牙轮下体导油孔b（31），第二牙轮上体（6）设置有塞销孔c（28）；所述的第三牙轮组包括第三牙轮下体（1）、第三牙轮上体（2），第三牙轮下体（1）设置有第三牙轮下体导油孔a（35）、第三牙轮下体导油孔b（36），第三牙轮上体（2）设置有塞销孔d（33）；安装第一牙轮组时，先将矩形密封圈a（11）安装在第一牙轮下体底端内圈（24），再将第一牙轮下体（3）套入牙掌（8）的轴颈，将钢球a（12）放入塞销孔a（18），将塞销a（9）安装于塞销孔a（18）内，然后将矩形密封圈b（13）安装在第一牙轮上体底端内圈（22），将第一牙轮上体（4）套入第一牙轮下体（3）的轴颈，最后将钢球b（14）放入塞销孔b（23），将塞销b（15）安装于塞销孔b（23）内；第二牙轮组、第三牙轮组的安装顺序与第一牙轮组相同，第一牙轮组、第二牙轮组、第三牙轮组安装完成后，通过注油孔（20）添加润滑油，并用丝堵封闭注油孔（20）。2.根据权利要求1所述的分体式三牙轮钻头，其特征是：在第一牙轮组中，塞销a（9）与塞销孔a（18）、塞销b（15）与塞销孔b（23）均采用过盈配合，第一牙轮下体（3）的轴颈与第一牙轮上体（4）底端存在储油空隙（21），牙掌轴颈导油孔（17）、塞销孔a（18）、牙掌导油孔（19）、注油孔（20）、储油空隙（21）、第一牙轮下体导油孔a（25）、第一牙轮下体导油孔b（26）与牙掌（8）的轴颈沟道、第一牙轮下体（3）的轴颈沟道构成导油通道，形成良好的润滑环境；第二牙轮组、第三牙轮组也具有第一牙轮组的上述特征。3.根据权利要求1所述的分体式三牙轮钻头，其特征是：牙齿（7）为硬质合金齿；第一牙轮下体（3）、第二牙轮下体（5）、第三牙轮下体（1）的轴颈均经过强化处理，其强度高，耐冲击韧性好。4.根据权利要求1所述的分体式三牙轮钻头，其特征是：矩形密封圈a（11）、矩形密封圈b（13）均为金属密封圈，并且密封圈表面经过强化处理，其耐磨性好。2CN108442886A说明书1/3页分体式三牙轮钻头技术领域[0001]本发明涉及一种用于石油、天然气钻井以及其他地质钻探的分体式三牙轮钻头。背景技术[0002]在石油钻井中，到目前为止使用最多的、能适应各种地层的钻头是牙轮钻头。牙轮钻头中使用最多的是三牙轮钻头，广泛应用于石油、天然气钻井以及其他地质钻探等。随着石油资源的进一步开发，常规钻井可开采的油井数量越来越少，开采的难度越来越大，钻井已经逐步向深井和超深井发展，提高三牙轮钻头的破岩效率是提高钻井效率的关键技术问题。[0003]三牙轮钻头在钻探岩石时，通过其牙轮自转与岩石间的相互作用力碾压、冲击破碎，达到破坏岩层的目的。通常把靠近牙轮底部的齿圈称为牙轮大端