预览加载中,请您耐心等待几秒...
1/10
2/10
3/10
4/10
5/10
6/10
7/10
8/10
9/10
10/10

亲,该文档总共13页,到这已经超出免费预览范围,如果喜欢就直接下载吧~

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

(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CN106639886A(43)申请公布日2017.05.10(21)申请号201611051445.8(22)申请日2016.11.24(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号申请人奥瑞拓能源科技股份有限公司(72)发明人况雨春刘强尹永清王勤秦超(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人管高峰钱成岑(51)Int.Cl.E21B10/16(2006.01)E21B10/14(2006.01)E21B10/50(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图6页(54)发明名称一种交替犁削与刮切方式联合破岩的复合钻头(57)摘要本发明公开了一种交替犁削与刮切方式联合破岩的复合钻头,主要包括钻头体、带有切削齿的固定切削结构和至少一个与复合钻头转动连接的转动牙轮。所述转动牙轮上布置有“犁削型”齿,转动牙轮相对钻头体可以自转,转动牙轮相对钻头体中心有一定的轴偏移,使得转动牙轮上的“犁削型”齿交替着以犁削的方式破岩,这种破岩方式以一种微小冲击吃入、挤压岩石,岩石破碎主要是拉应力失效。“犁削型”齿的犁削破岩方式与固定切削结构上的切削齿的剪切破岩方式相联合进行破岩,不仅提高了钻头工作的稳定性,而且提高了钻头的整体寿命和破岩效率。CN106639886ACN106639886A权利要求书1/1页1.一种交替犁削与刮切方式联合破岩的复合钻头,包括钻头体、带有切削齿的固定切削结构和至少一个转动牙轮,其特征在于:转动牙轮上的切削齿为“犁削型”齿,转动牙轮相对钻头体中心具有轴偏移;“犁削型”齿具有特征型面A和特征面B,特征型面A为齿的中心对称剖面,齿在该面的正交面方向的投影为特征面B;特征型面A具有包括以下几何特征:a.齿底往上至分型面为安装固定部分,齿顶往下至分型面为犁削部分;b.从分型面到齿顶方向,犁削部分的曲线呈楔形收敛;c.犁削部分两侧曲线其驻点切线在收敛方向所成夹角在45°~80°;d.犁削部分曲线其齿尖部分为圆弧,圆弧宽度不大于6mm,圆弧半径范围2mm~5mm;特征面B具有包括以下几何特征:a.从分型面到齿顶方向,犁削部分的曲线呈锥形;b.锥形的锥顶角范围为45°~90°。2.如权利要求1所述的交替犁削与刮切方式联合破岩的复合钻头,其特征在于:带有“犁削型”齿的转动牙轮与带有切削齿的固定切削结构交替设置在钻头上。3.如权利要求1所述的交替犁削与刮切方式联合破岩的复合钻头,其特征在于:转动牙轮上的齿圈与固定切削结构上的切削齿在钻头径向上非同轨布置,转动牙轮上的“犁削型”齿与固定切削结构上的切削齿的切削轨迹交替交错,形成交替式网状切削区域。4.如权利要求1所述的交替犁削与刮切方式联合破岩的复合钻头,其特征在于:转动牙轮各齿圈上的“犁削型”齿井底轨迹不浅于固定切削结构上与之相邻切削轨迹的切削齿的切削轨迹。5.如权利要求1所述的交替犁削与刮切方式联合破岩的复合钻头,其特征在于:“犁削型”齿的锥顶角范围为45°~80°。6.如权利要求1所述的交替犁削与刮切方式联合破岩的复合钻头,其特征在于:“犁削型”齿正切削角度为5°~65°。7.如权利要求1所述的交替犁削与刮切方式联合破岩的复合钻头,其特征在于:转动牙轮轴线与钻头轴线之间的距离与钻头直径的比值范围在0.05-0.25之间。8.如权利要求1所述的交替犁削与刮切方式联合破岩的复合钻头,其特征在于:转动牙轮通过牙爪设置在钻头体上,转动牙轮与牙爪转动连接,牙爪与钻头体固定;或者,转动牙轮直接转动连接在固定切削结构上。9.如权利要求1所述的交替犁削与刮切方式联合破岩的复合钻头,其特征在于:“犁削型”齿为锥形齿。10.如权利要求1所述的交替犁削与刮切方式联合破岩的复合钻头,其特征在于:固定切削结构为固定刀翼,其上切削齿为PDC齿。2CN106639886A说明书1/5页一种交替犁削与刮切方式联合破岩的复合钻头技术领域[0001]本发明属于属于石油天然气钻采领域,尤其涉及一种复合钻头。背景技术[0002]在石油天然气的钻采历史进程中,旋转钻探方式的发明毫无疑问具有里程碑的意义。而旋转钻探开采的切削工具又以牙轮钻头和PDC钻头使用最为常见和广泛。而且随着金刚石等超硬材料的不断发展,PDC钻头以其独特的破岩方式和在软到中硬地层的良好工作性能,使其成为了油气钻采中的主要切削工具。但是,由于PDC钻头以剪切方式破岩为主,在硬地层中适应性差,转速低,寿命短,容易出现崩齿、碎齿、磨损严重等情况。目前,国内外在硬地层钻进中主要使用牙轮钻头。牙轮钻头通过冲击破碎、剪切等复合作用切削岩石,主要适用于中到硬地层钻进,在软地层中使用效果比较差,而且容易出现泥包等现象,在高转速大钻压钻井条件下,容易出