具有底平面排屑功能的牙轮钻头.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103266855A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103266855103266855A(43)申请公布日2013.08.28(21)申请号201210287089.5(22)申请日2012.08.14(71)申请人江汉石油钻头股份有限公司地址430223湖北省武汉市东湖新技术开发区华工科技园一路五号(72)发明人宋刚毅郭国忠(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人胡建平(51)Int.Cl.E21B10/08(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书2页说明书2页附图5页附图5页(54)发明名称具有底平面排屑功能的牙轮钻头(57)摘要本发明涉及一种用于石油、天然气钻井的具有底平面排屑功能的牙轮钻头，包括有牙轮和牙掌，牙掌通过其下端的牙掌轴颈与牙轮相连，其特征在于在牙轮底平面上开设环形刮屑槽，刮屑槽的外周开设与其导通的排屑槽，在牙掌下端相对牙轮底平面的牙掌轴颈根部端面对应刮屑槽安设刮屑器。本发明在牙轮底平面上沿周向开有环形刮屑槽，并配有多道排屑槽与刮屑槽相连，牙轮高速旋转时，首先刮屑器将进入底平面的岩屑刮起，并通过斜楔面将岩屑挤入排屑槽，从而将岩屑导出到接触面外。由此可有效避免岩屑进一步向内侵入，保护了钻头密封和轴承，达到较好的密封保护作用，从而提高了轴承的使用寿命。本发明尤其适合于大位移井水平井的造斜。CN103266855ACN1032685ACN103266855A权利要求书1/1页1.一种具有底平面排屑功能的牙轮钻头，包括有牙轮和牙掌，牙掌通过其下端的牙掌轴颈与牙轮相连，其特征在于在牙轮底平面上开设环形刮屑槽，刮屑槽的外周开设与其导通的排屑槽，在牙掌下端相对牙轮底平面的牙掌轴颈根部端面对应刮屑槽安设刮屑器。2.按权利要求1所述的具有底平面排屑功能的牙轮钻头，其特征在于所述的刮屑器为镶嵌在牙掌轴颈根部端面的柱状刮屑齿。3.按权利要求2所述的具有底平面排屑功能的牙轮钻头，其特征在于所述柱状刮屑齿上端设置有一楔面，所述的楔面朝向牙轮旋转方向并向外偏转5°~60°。4.按权利要求1或2所述的具有底平面排屑功能的牙轮钻头，其特征在于所述的环形刮屑槽位于牙轮底平面径向宽度的1∕4至3∕4范围内。5.按权利要求4所述的具有底平面排屑功能的牙轮钻头，其特征在于所述的环形刮屑槽径向宽度2~5mm，深度1~5mm。6.按权利要求1或2所述的具有底平面排屑功能的牙轮钻头，其特征在于所述的排屑槽沿牙轮底平面周向间隔布设，由环形刮屑槽外周延伸至牙轮背锥面，所述的排屑槽向一侧偏斜，偏斜方向与牙轮旋转相反。7.按权利要求6所述的具有底平面排屑功能的牙轮钻头，其特征在于所述的排屑槽为直槽、曲槽或弧形槽。8.按权利要求7所述的具有底平面排屑功能的牙轮钻头，其特征在于所述的排屑槽两端头的直线连线与过排屑槽内端头的半径延长线的夹角为10°~70°。9.按权利要求7或8所述的具有底平面排屑功能的牙轮钻头，其特征在于所述的排屑槽宽度2~5mm，深度1~5mm；所述的排屑槽开有1~20条。10.按权利要求1或2所述的具有底平面排屑功能的牙轮钻头，其特征在于所述的牙轮钻头为三牙轮钻头，包括有三个牙轮和三个牙掌。2CN103266855A说明书1/2页具有底平面排屑功能的牙轮钻头技术领域[0001]本发明涉及一种用于石油、天然气钻井和采矿钻井领域牙轮钻头，具体涉及一种具有底平面排屑功能的牙轮钻头。背景技术[0002]大位移井水平井在各油田已普遍使用，在钻井造斜（尤其用大弯度螺杆造斜）过程中，牙轮受井壁推力作用而发生经常性内移，导致岩屑串进牙轮底平面和牙掌C点面之间，并逐步内侵进入密封，加快密封磨损，进而进入轴承而使轴承失效。现有牙轮钻头大都因此出现轴承早期失效，为减轻这种状况已出现有在牙掌C点面上镶有刮削的合金齿等物，可起到了一定的保护作用，但刮起的岩屑无定向排放，一部分仍会继续向密封靠近，加剧密封的磨损。发明内容[0003]本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种具有底平面排屑功能的牙轮钻头，它能及时排屑，减少密封磨损，从而提高牙轮钻头轴承的使用寿命，尤其适于定向井造斜。[0004]本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：包括有牙轮和牙掌，牙掌通过其下端的牙掌轴颈与牙轮相连，其特征在于在牙轮底平面上开设环形刮屑槽，刮屑槽的外周开设与其导通的排屑槽，在牙掌下端相对牙轮底平面的牙掌轴颈根部端面（牙掌C点面）对应刮屑槽安设刮屑器。[0005]按上述方案，所述的刮屑器为镶嵌在牙掌轴颈根部端面的柱状刮屑齿。[0006]按上述方案，所述的柱状刮屑齿上端设置有一楔面，所述的楔面朝向牙轮旋转方向并向外偏转5°~60°。[0007]按上述方案，