一种低损伤钻井卡瓦牙板的制作方法

本实用新型涉及油气田钻探工具技术领域，尤其涉及一种低损伤钻井卡瓦牙板。

背景技术：

卡瓦在油气田的生产过程中，用于夹持并悬挂下井的钻杆、钻铤、动力钻具、套管等管柱。卡瓦对管柱的夹持稳定性主要依赖于卡瓦牙板对管柱的咬合。现有钻井卡瓦牙板多采用尖齿结构，以便于卡瓦牙咬入管柱侧壁。但尖齿与管壁的接触面积小，导致卡瓦牙与管柱单位面积的接触应力较大，限制了卡瓦的承载能力。同时，由于卡瓦牙与钻井管柱咬合过程中以及在随钻井管柱旋转过程中，两者不可避免地会发生相对运动，因而钻井管柱在咬合位点附近磨损速度较快，从而降低了卡瓦板和钻井管柱的使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型提供一种低损伤钻井卡瓦牙板，以解决上述现有技术不足。通过采用扁圆柱状硬齿代替现有棱状尖齿结构，有利于增大卡瓦牙与管柱单位面积的接触应力，从而提高卡瓦的承载能力；同时，在硬齿中嵌入弹性软齿，通过软齿的变形以增加卡瓦牙与钻具的接触面积，提高两者间摩擦力，限制了卡瓦牙和管柱侧壁间相对运动导致的磨损，有利于延长卡瓦板和钻井管柱的使用寿命。

为了实现本实用新型的目的，拟采用以下技术：

一种低损伤钻井卡瓦牙板，牙板本体内壁表面规则固定有若干卡瓦牙，其特征在于，卡瓦牙包括硬齿和软齿，硬齿包括呈扁圆柱状的本体，本体内设有开槽，软齿固定于开槽中，软齿采用弹性耐磨材料，其顶端出露于开槽外侧。

进一步，开槽贯穿本体。

进一步，开槽底部设有扩孔。

进一步，软齿包括相连的主体和底座，软齿自开槽底部进入硬齿中，使底座卡设固定于扩孔中，主体贯穿开槽，主体顶部出露于开槽外侧。

进一步，主体顶部呈球头状。

进一步，本体顶部表面处设有若干齿状凸棱。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过采用扁圆柱状硬齿代替现有棱状尖齿结构，有利于增大卡瓦牙与管柱单位面积的接触应力，从而提高卡瓦的承载能力。

2、本实用新型在硬齿中嵌入弹性软齿，通过软齿的变形以增加卡瓦牙与钻具的接触面积，提高两者间摩擦力，限制了卡瓦牙和管柱侧壁间相对运动导致的磨损，有利于延长卡瓦板和钻井管柱的使用寿命。

附图说明

图1示出了本实用新型结构示意图。

图2示出了本实用新型卡瓦牙的结构示意图。

图3示出了硬齿的俯视结构示意图。

图4示出了硬齿的仰视结构示意图。

图5示出了软齿的结构示意图。

图6示出了实施例中卡瓦牙结构变化示意图，其中，6a示出了单个卡瓦牙未与钻井管柱接触时的结构示意图，6b示出了单个卡瓦牙在与钻井管柱接触后的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种低损伤钻井卡瓦牙板，牙板本体1内壁表面规则固定有若干卡瓦牙2。若干牙板本体1夹持于钻井管柱外侧，利用卡瓦牙2与钻井管柱间产生的表面接触应力保证夹持的稳定性。

如图2~5所示，卡瓦牙2包括硬齿3和软齿4。硬齿3包括呈扁圆柱状的本体31，本体31内设有开槽32。软齿4固定于开槽32中。软齿4可采用橡胶、聚氨酯弹性体等弹性耐磨材料，其顶端出露于开槽32外侧。硬齿3采用扁圆柱状，相较于现有棱状尖齿结构，有利于提高牙板本体1单位面积上的布齿密度，从而增大卡瓦牙与管柱单位面积的接触应力。软齿4先于硬齿3与钻井管柱接触并发生变形，使两者间接触面积增大。利用软齿4与钻井管柱的摩擦力，限制硬齿3与钻井管柱接触时产生相对滑动的幅度，降低硬接触对钻井管柱侧壁的损伤。

开槽32贯穿本体31。开槽32底部设有扩孔33。软齿4包括相连的主体41和底座42，软齿4自开槽32底部进入硬齿3中，使底座42卡设固定于扩孔33中，主体41贯穿开槽32，主体41顶部出露于开槽32外侧。通过卡装组装方式，能够简单快速地完成软齿4与硬齿3的装卸，结构简单、易于制造，便于维护。

主体41顶部呈球头状。有利于充分变形以增大软齿4与钻井管柱的接触面积，且避免接触前期对钻井管柱的划伤。

本体31顶部表面处设有若干齿状凸棱5。通过齿状凸棱5对钻井管柱外侧壁的探入、咬合，辅助增强卡瓦牙2的夹持稳定性。

结合实施例阐述本实用新型具体实施方式如下：

如图6中6a所示，当牙板本体1尚未朝向钻井管柱9收缩时，单个卡瓦牙2未与钻井管柱9侧壁接触。软齿4主体41顶部出露于硬齿3本体31外侧。

如图6中6b所示，随着牙板本体1的收缩，主体41首先与钻井管柱9接触，并发生变形。出露于本体31外侧的主体41的高度减小，主体41与钻井管柱9的接触面积增大。开槽32利用孔径限定主体41变形程度，使主体41顶部在保证硬齿3与钻井管柱9侧壁充分接触的前提下，稳定地顶设在钻井管柱9侧壁处。