带有密封压力调节装置的双密封牙轮钻头.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103470188A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103470188103470188A(43)申请公布日2013.12.25(21)申请号201310466180.8(22)申请日2013.10.08(71)申请人天津立林钻头有限公司地址300352天津市津南区葛沽镇三合村(72)发明人吴玉旺胡友生(74)专利代理机构天津市三利专利商标代理有限公司12107代理人徐慰明(51)Int.Cl.E21B10/25(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图4页附图4页(54)发明名称带有密封压力调节装置的双密封牙轮钻头(57)摘要本发明涉及钻井工具技术领域，尤其涉及一种带有密封压力调节装置的双密封牙轮钻头，在牙轮背锥面部位设置有压力调节装置，所述压力调节装置包括传压孔、小储油孔、小储油囊、小储油孔堵头，所述小储油孔开设在所述牙轮的背锥面部位上，所述传压孔设置在所述支撑挡板中将轴承密封腔和小储油孔连通，所述小储油囊固定在所述小储油孔内，所述的小储油囊一端开口其余面封闭，小储油囊中开口部位朝向轴承密封腔，所述小储油孔堵头将所述小储油囊密封固定在所述小储油孔中，所述的小储油孔堵头中间位置上开有传压通孔。此装置能有效的平衡挡砂圈两侧的压力差，使挡砂圈在较小的压差下工作，提高挡砂圈的使用寿命。CN103470188ACN103478ACN103470188A权利要求书1/1页1.一种带有密封压力调节装置的双密封牙轮钻头，包括牙轮、牙掌以及定位钢球构成，所述的定位钢球设置在牙轮和牙掌的“R”槽之间，牙掌通过牙掌轴颈与牙轮相连接，牙轮内孔通过密封件与牙掌轴颈形成轴承密封腔，所述轴承密封腔与牙掌上设置的压力平衡及储油补偿装置相连通，靠近牙轮轴孔开口的部位设置有两个密封槽，两个密封槽用2～6mm厚的支撑挡板隔开，两个密封槽内分别设置一个弹性密封圈，靠外的密封圈是挡砂圈，靠内的密封圈是主密封圈，其特征在于：在牙轮背锥面部位设置有压力调节装置，所述压力调节装置包括传压孔、小储油孔、小储油囊、小储油孔堵头，所述小储油孔开设在所述牙轮的背锥面部位上，所述传压孔设置在所述支撑挡板中将轴承密封腔和小储油孔连通，所述小储油囊固定在所述小储油孔内，所述的小储油囊一端开口其余面封闭，小储油囊中开口部位朝向轴承密封腔，所述小储油孔堵头将所述小储油囊密封固定在所述小储油孔中，所述的小储油孔堵头中间位置上开有传压通孔。2.根据权利要求1所述的带有密封压力调节装置的双密封牙轮钻头，其特征在于：所述小储油孔堵头靠过盈配合压入或螺纹连接的方式装在小储油孔上。3.根据权利要求1或2所述的带有密封压力调节装置的双密封牙轮钻头，其特征在于：所述小储油孔堵头要低于牙轮背锥平面。4.根据权利要求3所述的带有密封压力调节装置的双密封牙轮钻头，其特征在于：所述传压孔的直径为2mm～4mm。5.根据权利要求4所述的带有密封压力调节装置的双密封牙轮钻头，其特征在于：小储油囊由丁腈橡胶、高饱和丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶或氟橡胶材料制成。2CN103470188A说明书1/3页带有密封压力调节装置的双密封牙轮钻头技术领域[0001]本发明涉及钻井工具技术领域，尤其涉及一种带有密封压力调节装置的双密封牙轮钻头。背景技术[0002]牙轮钻头是在地壳中破碎岩石的一种工具，广泛应用与石油、天然气钻井以及其他矿用钻探等领域。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，采用非常规钻井开发的油井越来越多，定向井、斜井、大位移井、水平井、分支井等特殊工艺井在石油开采中所占的比例越来越大，从而使使用井下动力钻具的机会更多时间更长，由动力钻具加转盘旋转的复合钻井方式得到越来越广泛的使用，其特点就是钻头转速有了较大的提高，已经超过原转盘钻井的2-3倍，达到250-300转/分钟。基于此，要求现代双密封牙轮钻头必须在高转速下保持长的寿命，以减少钻井起下钻的次数，降低非钻井时间，提高钻井效率和降低钻井成本。[0003]在石油、天然气钻井及其他矿用钻探方面使用的牙轮钻头大多数是密封形式的。密封式牙轮钻头主要由牙掌、牙掌轴、牙轮、牙轮孔、锁紧元件和密封件构成。在石油、天然气钻井中影响牙轮钻头的使用寿命的关键因素是轴承系统的寿命即轴承寿命和密封寿命。通过解剖及分析牙轮钻头的失效形式我们发现密封寿命又是其牙轮钻头寿命的最直接制约因素。随着牙轮钻头技术的发展已经制造出了双密封牙轮钻头，此种钻头适应高转速高温的能力强。双密封牙轮钻头相比以往的单密封牙轮钻头有两道密封圈，靠外的密封圈是挡砂圈，靠内的密封圈是主密封圈，挡砂圈保护主密封圈，主密封圈保护轴承。双密封牙轮钻头提高了牙轮钻头的使用寿命。随着双密封