一种两低喷嘴座三牙轮钻头的制作方法

文档序号:5386946阅读:299来源:国知局
专利名称:一种两低喷嘴座三牙轮钻头的制作方法
技术领域
本实用新型涉及石油及地质部门钻井用牙轮钻头,是一种两低喷嘴座三牙轮钻头。
三牙轮钻头由三片牙掌(1)组焊而成,牙掌(1)下部装有牙轮(9),牙轮(9)上有切削齿(10)。牙轮(9)一方面跟着钻头转动,另一方面绕着牙掌(1)的轴颈(8)自转,靠冲击、压碎、剪切等方式破碎岩石。钻头上部有储油器(5)、泥浆主流道(2)和分流道(4)。每片牙掌(1)有一个喷嘴座(3),每个喷嘴座(3)中可安装一个喷嘴(7),喷嘴(7)出口直径按需要进行配置。泥浆通过钻头主流道(2)、分流道(4),进入喷嘴(7),形成压缩射流,一方面清洗牙轮(9)牙齿(10)和井底,另一方面也起着辅助破岩的作用。目前使用的三牙轮钻头是按使用三个等直径喷嘴组合设计的,而近年来国内多采用两喷嘴组合强化喷射钻井,另外一个喷嘴堵上。这样,钻头主流道(2)和分流道(4)的流场分布就发生了很大变化,喷嘴座(3)经常发生气蚀破坏。表现为钻头喷嘴座(3)入口与贮油器(5)之间刺穿,泥浆经贮油器(5)、通油孔(6),进入轴承,将轴颈(8)刺断,导致牙轮(9)落井事故的发生;或将喷嘴座(3)本体剌穿,导致泵压下降而被迫起钻,钻头报废。这些事故的发生,给钻井公司和钻头生产厂家都带来了莫大的损失。
本实用新型的任务一是提供一种两低喷嘴座钻头,该钻头能适应钻井上采用的两喷嘴组合强化喷射钻井的情况。在钻头失效前,钻头喷嘴座不发生气蚀破坏。达到提高钻头的使用寿命,降低钻井成本的目的。二是降低了喷嘴座出口到井底的距离。装上普通喷嘴,达到了中长喷嘴的喷射效果,装上中长喷嘴,可以达到长喷嘴的喷射效果。
本实用新型是通过以下技术方案实现的设计一种牙掌锻模,将2#牙掌的流道直接锻造成无喷嘴座和分流道,主流道边界为流线型曲面的形式,其目的在于避免泥浆在流道中脱离边界,形成漩涡而导致喷嘴座发生气蚀破坏,同时也减少了水力损失,相应增强了井下的水力作用。2#喷嘴座的外形锻造成近似平面形状,以增大泥浆的上返空间,提高对井底岩屑的清洗效果。2#牙掌的流道改变后,3#牙掌的流道作相应改动,以弥合2#牙掌的流道改变后所形成的空隙,使钻头流道边界成为圆滑的曲面。
另外采用焊接或螺纹连接等方式将1#牙掌和3#牙掌的喷嘴座向下延长约25-30毫米,以缩短喷嘴出口到井底的距离,提高钻头的水力作用本实用新型仅改变了钻头2#牙掌的流道结构,向下加长了1#牙掌、3#牙掌的喷嘴座,改变了牙轮和牙掌分装要求,其它结构和加工与组装程序未改变,就能达到减少气蚀破坏和水力损失,提高钻头使用寿命,提高钻头的水力辅助破岩作用和清洗岩屑的作用,从而提高钻头的机械钻速,降低钻井成本的目的,实用性强,工艺简单、成本低、效果好。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。


图1、是一种普通牙轮钻头立体剖面示意图。
图2、是本实用新型提出的两喷嘴座三牙轮钻头的立体剖面图。
图3、是本实用新型提出的两喷嘴座三牙轮钻头的截面图图中编号1-牙掌,(1-1)-1#牙掌、(1-2)-2#牙掌、(1-3)-3#牙掌,2-主流道,3-喷嘴座,4-分流道,5-贮油孔,6-通油孔,7-喷嘴,8-轴颈,9-牙轮,10-牙齿,11-2#牙掌流线型曲面,12-2#牙掌喷嘴座外轮廓面参照
图1、图2和图3,将2#牙掌(1-2)锻造成无喷嘴座(3)和分流道(4),主流道边界为流线型曲面(11)的形式,外形锻造成曲面(12)的形状。2#牙掌(1-2)的流道边界改变后,3#牙掌(1-3)的流道边界也要作相应改动,以弥合2#牙掌(1-2)的流道边界改变后所形成的空隙,使钻头流道边界成为圆滑的曲面。
另外1#牙掌(1-1)、3#牙掌(1-3)的喷嘴座(3)向下加长A-A段,A-A段采用焊接或螺纹连接等方式与原喷嘴座(3)相连,A-A段长度为25-30毫米。
权利要求1.一种两低喷嘴座三牙轮钻头,由牙轮、牙掌、喷嘴座、喷嘴等组成,三个牙轮依次安装在三片牙掌上,然后组焊成钻头,三片牙掌围成钻头主流道和分流道,分流道末端通过切削加工出钻头喷嘴座,喷嘴用卡簧或螺帽等固定在喷嘴座上,其特征是整个钻头只有两个喷嘴座,2#牙掌无喷嘴座和分流道,主流道边界为一种顺应流线的曲面,喷嘴座外形为近似平面。
2.根据权利要求1所述的三牙轮钻头,其特征是1#牙掌和2#牙掌的喷嘴座向下加长A-A段,A-A段长度为25-30毫米。
专利摘要本实用新型提供了一种两低喷嘴座三牙轮钻头。其特征是文档编号E21B10/08GK2291495SQ95221168
公开日1998年9月16日 申请日期1995年9月5日 优先权日1995年9月5日
发明者李定邦, 邵增元, 陆忠华, 张志强 申请人:江汉石油管理局钻头厂
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