一种球齿、斜锥齿冲击钻头的制作方法

文档序号:5402046阅读:398来源:国知局
专利名称:一种球齿、斜锥齿冲击钻头的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种球齿、斜锥齿冲击钻头,用于钻井工程中。
技术背景目前,在钻井工程中,为了有效提高在硬脆型地层中的钻进速度,采用锤击式 钻头,此种钻头都是采用球型牙齿,以适应冲击时对地层的点接触,点接触的优点 是接触面积小,齿的强度高。钻头在接触过程中是垂直于地层,这从地层强度出发 是不尽合理的,因为地层的抗破碎强度,水平方向是垂直方向的大约二分之一,也 就是说明从水平方向去破碎地层其速度可以提高一倍。显然,单纯地采用球型牙齿 的钻头会降低钻井的效率。石匠们去敲击岩石为什么把扦子斜45度左右,而不是 垂直于地层,正是利用这个机理。而为什么不把扦子成水平方向锤击,是因为水平 方向会产生滑动。发明内容本实用新型的目的就是提供一种球齿、斜锥齿冲击钻头,以解决现有技术存在 的单纯地采用球型牙齿的钻头会降低钻井效率的问题。本实用新型的技术方案是包括本体、钻头冠、水道、水眼和球齿,在本体中 间设有若干水眼,在周边设有若干水道,在所述的本体顶端的钻头冠表面上装有间 隔分布的多个球齿,其特征在于在所述的钻头冠表面上还装有间隔分布的多个斜 锥齿。所述的斜锥齿在所述的钻头冠表面上平衡分布,并与所述的球齿间隔分布,以 使钻头受力平衡均匀。本实用新型的优点是本专利就是利用岩石水平方向强度弱的特性,设计冲击 钻头的牙齿结构成斜锥体和成球状的结合。
一方面斜锥齿可提高机械钻速,同时, 它还有自锐作用,保持小的接触面,使钻速稳定,而球齿可保持钻进中钻头方向的 稳定性。各自发挥优势,提高钻井的功效,使用寿命长。

图1是本实用新型总体的轴向半剖视结构示意图;图2是图1的俯视图(即钻头顶端的视图);图3是本实用新型斜锥齿的主视图;图4是图3的俯视图;图5是本实用新型球齿的主视图;图6是图5的俯视图。附图标记说明1钻头本体;2钻头水道;3钻头冠;4球齿;5钻头水眼;6 斜锥齿。
具体实施方式
参见图1 图6,本实用新型的钻头本体1中间有水眼5若干,周边有水道2 若干,其顶部的钻头冠3的面上分布球齿4和斜锥齿6。本实用新型的本体1在钻 进中由上部的旋转冲击器带动,边转动边冲击地层,对地层产生破碎。由于强大的 冲击力大于地层的抗破碎强度,会产生直接的块状脱落,同时,产生放射状裂纹, 产生裂纹后的强度大幅度降低,再连续不断的冲击下,岩石就会不断的剥落。球齿4在最高过程中只产生锤击作用破碎地层,而斜锥齿6则产生除锤击破碎 作用外,还同时产生斜铲刮挤破碎作用,尤其当地层已经含有裂纹的条件下斜铲, 刮挤的破碎力很大。所以,可以有效的提高破碎功效,提高机械钻速。而刮挤的作 用力还能使牙齿保持自锐效果,维持小的接触面,保持高的单位压强,使破碎力不 会明显降低,而全用球齿没有自锐作用,接触面不断扩大,降低钻进速度。
权利要求1、一种球齿、斜锥齿冲击钻头,包括本体、钻头冠、水道、水眼和球齿,在本体中间设有若干水眼,在周边设有若干水道,在所述的本体顶端的钻头冠表面上装有间隔分布的多个球齿,其特征在于在所述的钻头冠表面上还装有间隔分布的多个斜锥齿。
2、 根据权利要求1所述的球齿、斜锥齿冲击钻头,其特征在于所述的斜锥 齿在所述的钻头冠表面上平衡分布,并与所述的球齿间隔分布。
专利摘要本实用新型公开了一种球齿、斜锥齿冲击钻头,包括本体、钻头冠、水道、水眼和球齿,在本体中间设有若干水眼,在周边设有若干水道,在所述的本体顶端的钻头冠表面上装有间隔分布的多个球齿,其特征在于在所述的钻头冠表面上还装有间隔分布的多个斜锥齿。所述的斜锥齿在所述的钻头冠表面上平衡分布,并与所述的球齿间隔分布。本实用新型的优点是本专利就是利用岩石水平方向强度弱的特性,设计冲击钻头的牙齿结构成斜锥体和成球状的结合。一方面斜锥齿可提高机械钻速,同时,它还有自锐作用,保持小的接触面,使钻速稳定,而球齿可保持钻进中钻头方向的稳定性。各自发挥优势,提高钻井的功效,使用寿命长。
文档编号E21B10/36GK201003374SQ20062017500
公开日2008年1月9日 申请日期2006年12月19日 优先权日2006年12月19日
发明者杜晓瑞 申请人:杜晓瑞
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