一种连续油管钻井用组合密封钻头.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CN107740679A(43)申请公布日2018.02.27(21)申请号201710926239.5(22)申请日2017.10.06(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)发明人张杰刘洋张瀚谢帅(51)Int.Cl.E21B10/25(2006.01)E21B10/18(2006.01)E21B10/16(2006.01)E21B10/50(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图5页(54)发明名称一种连续油管钻井用组合密封钻头(57)摘要本发明涉及一种适用于连续油管钻井用组合密封钻头，针对现有单牙轮钻头经常发生轴承磨损严重或密封损坏，在轴承部分增加了耐磨损的铜合金镶套环，减少了牙轮轴承和牙掌轴承的早期磨损，在水孔端，增加了多重密封保护，阻止流体进入钻头内部，在轴承密封部分将O型密封圈改进派克组合密封件，派克组合密封件在密封过程中，组合密封件在拉伸和压缩状态下都能维持和补偿唇形部分所承受的载荷，O型圈防止唇形圈在极端条件下的扭转、扭曲、滚动变形，在高温高压下保证密封稳定，不发生过早失效，本发明可以根据派克密封的使用范围进行适当的组合选型，确保密封组件可以同时承受磨损、挤压、高温和腐蚀性液体介质的功能。CN107740679ACN107740679A权利要求书1/1页1.一种连续油管钻井用组合密封钻头，是由牙掌(1)、改进派克组合密封件(2)、镶套环(3)、牙轮壳体(4)、锁紧钢球(5)、硬质合金喷嘴(6)、塞销(7)、组合密封件(8)、组合密封Ⅰ(9)、喷嘴挡圈(10)、钨钴合金喷嘴(11)、组合密封Ⅱ(12)、楔形合金齿(13)、球头合金齿(14)、喷嘴挡环(15)、O型密封圈(16)组成，其特征是：牙轮壳体(4)上布置有耐磨楔形合金齿(13)，牙掌(1)上部布置有多圈球头合金齿(14)，在钻头的出水孔处，组合密封件(8)、组合密封Ⅰ(9)及组合密封Ⅱ(12)的双层密封结构，对外界流体产生多层隔离，本发明钻头可配合相应型号的螺杆式马达或涡轮式马达进行连续油管钻井作业。2.根据权利要求1所述的一种连续油管钻井用组合密封钻头，其特征是：楔形合金齿(13)、球头合金齿(14)与牙轮壳体(4)表面钻铰齿孔(20)以过盈配合形式连接。3.根据权利要求1所述的一种连续油管钻井用组合密封钻头，其特征是：楔形合金齿(13)的楔形齿面是对称于椭圆长轴并与其成一定夹角斜切形成的，楔形合金齿(13)齿顶为聚晶金刚石粉末烧结而成，楔形合金齿(13)下部柱面为硬质合金粉末烧结而成，具有极高的耐磨性。4.根据权利要求1所述的一种连续油管钻井用组合密封钻头，其特征是：球头合金齿(14)通过聚晶金刚石粉末和硬质合金粉末烧结成的复合齿，球头合金齿(14)齿顶为聚晶金刚石粉末烧结而成，球头合金齿(14)下部柱面为硬质合金粉末烧结而成，能够承受多方向的研磨。5.根据权利要求1所述的一种连续油管钻井用组合密封钻头，其特征是：钨钴合金喷嘴(11)由钨钴元素的合金线切割制成，具有很稳定的物理性能，防冲蚀效果极强，硬质合金喷嘴(6)的喷嘴挡环(15)通过Y型和K型焊缝焊接；可单独加工后直接焊接在硬质合金喷嘴(6)的界面处。6.根据权利要求1所述的一种连续油管钻井用组合密封钻头，其特征是：改进派克组合密封件(2)由牙掌(1)、镶套环(3)、牙轮壳体(4)、组合密封Ⅰ(9)，组合密封Ⅱ(12)组成。7.根据权利要求1所述的一种连续油管钻井用组合密封钻头，其特征是：组合密封Ⅰ(9)的O型密封圈(901)为耐高温丁腈橡胶，支撑环(902)由丁腈橡胶制成；组合密封Ⅱ(12)由O型密封圈(120)、矩形密封圈(121)组成，此密封结构的橡胶材料通过改进聚氨酯材料的物理性能，能提供改进的耐压缩永久变形、回弹性高、抗拉强度从而提高密封性能，可承受-54℃-127℃的温度变化。8.根据权利要求1所述的一种连续油管钻井用组合密封钻头，其特征是：镶套环(3)由低温条件下与牙轮壳体(4)的内孔过盈装配，镶套环(3)使用铜合金加工成型。9.根据权利要求1所述的一种连续油管钻井用组合密封钻头，其特征是：组合密封件(8)由O型密封圈(201)和改进的唇形密封圈(202)进行压铸模具成型。2CN107740679A说明书1/3页一种连续油管钻井用组合密封钻头技术领域[0001]本发明涉及钻井用一种连续油管钻井用组合密封钻头，特别涉及用连续油管钻水平井、定向井用组合密封钻头。背景技术[0002]在石油和天然气的钻井过程中，如何降低钻井工程成本已成为石油和天然气勘探和开发的一个重要课题，连续油管钻井技术特点不仅能获得较高的勘探开发效益，而且能够提高采收率、降低钻井效率，所以应用连续