专利名称：防泥包单牙轮钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于油气田、采矿、地质勘探钻井用的防泥包单牙轮钻头，属于钻井工具。
背景技术：
牙轮钻头通常由钻头体和牙轮组成，钻头体上有钻头柄，牙爪及牙爪轴颈等，牙轮上镶装有能破碎岩石的牙齿。当钻头转动时，在钻压的作用下，牙齿吃入地层并破碎岩石。在牙齿破碎岩石时，牙齿表面和牙轮表面会附着一些岩屑，随着钻井时间的增加，附着的岩屑会越来越多，严重时会将整个牙轮和牙齿包住，我们称之为“泥包”。在钻进地层岩性为泥岩、页岩、盐岩、砂岩等软地层时，这种现象经常发生，钻进其它地层也时有发生。一旦出现这种现象，钻头的机械钻速显著降低，甚至钻头没有进尺。目前解决泥包的办法只有起钻，在地面上靠人力去除钻头的泥包。有些井因泥包问题，需起下钻数次，极大地增加了施工周期，降低了钻井效率。
为防止钻头泥包，钻头设计者和使用者都想了许多办法，如合理布齿、优化钻头排屑流道、改进泥浆性能、改善水力参数等，这些办法都能对防止泥包起作用，但不能彻底解决泥包问题。
发明内容
本实用新型的目的在于为满足钻进各类地层的需要，防止钻头泥包形成，特提出一种防泥包单牙轮钻头。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案防泥包单牙轮钻头主要由钻头体和一个牙轮组成，其技术特征是牙轮上镶装有能破碎岩石的牙齿，并加工有环状的排屑槽；在钻头体斜面上安装有一刮泥爪，刮泥爪上加工有1～5个类似“犁头”的刮泥头，前刮泥面为平面或圆弧面，后刮泥面为平面；刮泥头深入牙轮齿圈之间，其形状可根据牙齿形状和齿圈之间的空间设计成梯形、三角形、矩形、平行四边形、圆弧形。刮泥爪可过盈镶安或焊接在钻头体上，为了提高刮泥效果，刮泥头的前刃角β，即前刮泥面与牙轮转动的切线方向夹角为45°～90°；后刃角α，即后刮泥面与牙轮转动的切线方向夹角为0°～45°。
本实用新型的优点是当牙轮转动时，刮泥爪能刮掉附着在牙轮齿圈之间的岩石，防止泥包形成；根据地层岩性，灵活设计刮泥爪形状，可以达到防止钻头泥包，提高钻井效率的目的。
图1为本实用新型提供的防泥包单牙轮钻头的结构示意图。
图2为本防泥包单牙轮钻头的刮泥爪结构示意图。
图3为刮泥爪前刃角和后刃角示意图。
图4为刮泥爪安装孔示意图。
图中1.钻头体，2.牙轮，3.牙齿，4.排屑槽，5.刮泥爪，6.刮泥头，7.前刮泥面，8.后刮泥面，9.刮泥爪安装孔，10.刮泥爪圆柱端。11.牙轮转动的切线方向，12.钻头体斜面。
具体实施方式
本防泥包单牙轮钻头主要由钻头体1和牙轮2组成，牙轮2装配在牙爪轴颈上，并能灵活转动。在钻头体1的斜面12上加工有一刮泥爪安装孔9，刮泥爪5一端加工成圆柱10，圆柱10镶装在刮泥爪安装孔9内并焊接牢固，刮泥爪5上加工有二个刮泥头6，根据牙齿形状和齿圈之间的空间，一个刮泥头设计成梯形，另一个刮泥头设计成平形四边形。刮泥头的前刃角为70°，后刃角为15°。
权利要求1.一种防泥包单牙轮钻头，是由钻头体和一个牙轮组成，其特征是牙轮表面上镶装有能破碎岩石的牙齿和环状的排屑槽；在钻头斜面上安装有一刮泥爪，刮泥爪上加工有1～5个刮泥头，前刮泥面为平面或圆弧面，后刮泥面为平面；刮泥头深入牙轮齿圈之间，其形状根据牙齿形状和齿圈之间的空间可设计成梯形、三角形、矩形、平行四边形、圆弧形。
2.根据权利要求1所述的牙轮钻头，其特征是在刮泥爪上刮泥头的前刮泥面与牙轮转动的切线方向夹角，即前刃角β为45°～90°；后刮泥面与牙轮转动的切线方向夹角，即后刃角α为0°～45°。
3.根据权利要求1所述的牙轮钻头，其特征是在钻头体的斜面上加工有一刮泥爪安装孔，刮泥爪一端加工成圆柱，圆柱镶装在刮泥爪安装孔内并焊接牢固。
专利摘要本实用新型涉及油气田、采矿、地质勘探钻井用的防泥包单牙轮钻头。它主要由钻头体和一个牙轮组成，在钻头体斜面上安装有一刮泥爪，刮泥爪上加工有刮泥头，前刮泥面为平面或圆弧面，后刮泥面为平面，刮泥爪上的刮泥头深入牙轮齿圈之间，当牙轮转动时，刮泥头能刮掉附着在牙轮齿圈之间的岩石。本实用新型的优点是可根据地层岩性，灵活设计刮泥爪形状，能除去钻头的泥包，防止钻头泥包形成，提高钻井效率。
文档编号E21B10/08GK2709629SQ20042003406
公开日2005年7月13日 申请日期2004年6月15日 优先权日2004年6月15日
发明者邓嵘, 马德坤 申请人:西南石油学院