专利名称：成组不等距布齿牙轮钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油天然气勘探开发的钻井技术领域，特别涉及一 种牙轮钻头，是一种成组不等距布齿的牙轮钻头。
背景技术：
油气勘探成本在很大程度上取决于钻井速度，而钻井速度主要依靠 钻头切削结构破岩效率和钻头使用寿命。因此提高钻头的机械钻速、 延长钻头寿命、增加单只钻头的进尺、縮短钻井周期是油气勘探追求 的目标，而减少钻头重复破碎几率是实现这一目标的重要方法之一。 改进牙轮钻头齿面结构能减少钻头重复破碎，以提高机械钻速和进尺， 并消除其它影响钻头性能的因素。
在现有技术中，用于石油天然气钻井的牙轮钻头，主要由牙爪和牙 轮两部分组成，牙轮包括有牙轮体和布置在牙轮体上的牙齿。按牙轮 的牙齿结构不同，牙轮钻头分为两大类， 一类是镶齿牙轮钻头，另一 类是钢齿牙轮钻头。
目前，牙轮钻头牙轮上的牙齿是均匀分布的，即在齿圈上为等距离 布置牙齿。等距离布置牙齿的不足之处是由于均匀布齿的牙轮钻头 在井底钻进岩层时容易产生重复破碎，降低了破岩效率。重复破碎是 指牙轮上的牙齿落入已有的岩石破碎坑或压痕，形成井底岩石凸脊， 从而使牙齿难于破碎井底未切岩石，不能有效钻进或吃入地层并形成 新的破碎坑，这种齿面切削结构降低了牙轮钻头破岩效率。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种成组不等距布齿牙 钻头，提高井底的覆盖率，避免重复破碎，提高破岩效率和钻井速度；并使背锥面 获得更大面积保护，增强钻头保径能力。克服目前牙轮钻头牙轮上的 牙齿分布均匀，造成重复破碎、破岩效率低的不足。
本实用新型采用的技术方案是成组不等距布齿牙轮钻头，由牙爪 和牙轮两部分组成，牙轮包括有牙轮体和分布在牙轮体上的牙齿，牙 轮体为圆锥体形，在牙轮体上有齿圈，在齿圈之间有齿槽，在齿圈上 固定有一周牙齿，所说的牙齿包括主切削齿和背锥齿。其特征在于 在牙轮圆锥面齿圈上固定有2 8组牙齿，每组牙齿由3个以上主切削 齿或背锥齿组成，在每组牙齿中主切削齿或背锥齿间距相等，并且不 同组牙齿中的主切削齿或背锥齿间距不同。
所述牙轮可以是镶齿钻头牙轮，也可以是钢齿钻头牙轮。 在齿圈上其一组牙齿的直径、形状、材料可以不同于另一组牙齿。 成组不等距布齿至少用于钻头一个牙轮上的至少一个齿排。 本实用新型的有益效果本实用新型成组不等距布齿牙轮钻头，由 于不等距布置牙齿，所以能充分利用每个牙齿的切削功能，具有更高 的井底覆盖率；能更好地避免重复破碎，提高了破岩效率和钻井速度； 能在背锥面通过成组不等距布置背锥齿，能获得对牙轮体更大面积的 保护，增强了钻头牙轮的保径能力。
图1是本实用新型成组不等距布齿牙轮钻头的牙轮结构主视图。
图2是本实用新型牙轮的俯视图。 图3是本实用新型牙轮的仰视图。 图4是本实用新型牙轮的轴侧图。 图中，l.牙轮体，2.主切削齿，3.背锥齿。
具体实施方式
实施例1:
参阅图1。本实用新型成组不等距布齿牙轮钻头，由牙爪和牙轮两 部分组成，牙轮包括有牙轮体1和分布在牙轮体上的牙齿，牙轮体1
为圆锥体形，在牙轮体1上有3个齿圈，在齿圈之间有齿槽，在每个 齿圈上固定有一周牙齿，所说的牙齿包括主切削齿2和背锥齿3。在牙 轮圆锥面齿圈上固定有4牙齿，每组牙齿由3个主切削齿2或背锥齿3 组成，在每组牙齿中主切削齿2或背锥齿3间距相等，并且不同组牙 齿中的主切削齿2或背锥齿3间距不同。 所述牙轮是镶齿钻头牙轮。
在齿圈上其一组牙齿的直径、形状、材料不同于另一组牙齿。
权利要求1、一种成组不等距布齿牙轮钻头，由牙爪和牙轮两部分组成，牙轮包括有牙轮体(1)和分布在牙轮体上的牙齿，牙轮体(1)为圆锥体形，在牙轮体(1)上有齿圈，在齿圈之间有齿槽，在齿圈上固定有一圈牙齿，所说的牙齿包括主切削齿(2)和背锥齿(3)，其特征在于在牙轮圆锥面齿圈上固定有2～8组牙齿，每组牙齿由3个以上主切削齿(2)或背锥齿(3)组成，在每组切削齿中主切削齿(2)或背锥齿(3)之间的距离相等，并且不同组牙齿中的主切削齿(2)或背锥齿(3)间距不同。
2、 根据权利要求l所述的成组不等距布齿牙轮钻头，其特征是 所述牙轮是镶齿钻头牙轮。
3、 根据权利要求1所述的成组不等距布齿牙轮钻头，其特征是 所述牙轮是钢齿钻头牙轮。
4、 根据权利要求1或2或3所述的成组不等距布齿牙轮钻头，其特征是在齿圈上其一组牙齿的直径、形状、材料可以不同于另一组牙齿。
5、 根据权利要求1或2或3所述的成组不等距布齿牙轮钻头，其特征是牙轮成组不等距布齿至少用于钻头一个牙轮上的至少一个齿排。
专利摘要成组不等距布齿牙轮钻头，应用于石油天然气钻井领域。由牙爪和牙轮两部分组成，牙轮体为圆锥体形，在牙轮体上有齿圈，在齿圈之间有齿槽，在齿圈上固定有一圈牙齿，所说的牙齿包括主切削齿和背锥齿。特征是在牙轮圆锥面的每个齿圈上固定有2～8组牙齿，每组牙齿由3颗或3颗以上牙齿组成，在每组牙齿中牙齿间距相等并且不同组牙齿中的牙齿间距不同。效果是由于不等距分布齿牙，所以能充分利用每个牙齿的切削功能，具有更高的井底覆盖率；能更好地避免重复破碎，提高了破岩效率和钻井速度；在背锥面通过成组不等距离布置背锥齿，能获得对牙轮体更大面积的保护，增强了钻头牙轮的保径能力。
文档编号E21B10/52GK201372724SQ20092010655
公开日2009年12月30日 申请日期2009年3月18日 优先权日2009年3月18日
发明者乔丽卡, 彤 徐, 霞 王, 郑家伟 申请人:中国石油天然气股份有限公司