上设置中间喷嘴，中心喷嘴座内设置与中心喷嘴和中间喷嘴连通的空腔。
[0024]按上述方案，所述的中心喷嘴和中间喷嘴的出口都是扩散式的。
[0025]按上述方案，所述的中心喷嘴座的外圆直径Φ = 150?300mm，中心喷嘴座高度为 H = 70 ?350mm。
[0026]按上述方案，所述的中心喷嘴安设在圆台中部的喷嘴孔座中，外周与密封圈相配置，上端由锁紧环锁紧。
[0027]按上述方案，所述三牙轮钻头的钻头直径大于或等于508mm(20〃)。
[0028]按上述方案，所述的中间喷嘴在钻井液通过时形成中间射流清洗牙轮中间部位并通过牙轮啮合缝隙喷向井底。
[0029]本发明的有益效果在于:1、钻头工作过程中，一部分钻井液通过边喷嘴9、形成边射流12直接喷向井底，一部分钻井液通过中心喷嘴11形成中心射流14清洗牙轮锥顶部位并通过啮合缝隙喷向井底，其余钻井液通过中间喷嘴形成中间射流13清洗牙轮中间部位并通过啮合缝隙喷向井底；因此能够更加均匀地清洗牙轮及切削齿表面，避免出现钻头泥包现象，提尚机械钻速，从而达到降低钻井成本的目的；2、能有效提尚钻头在钻井过程中钻井液在井底的湍流速度，减少牙轮切削齿对岩石的重复破碎；能够提高钻井液在井底的漫流速度，快速把岩肩带离井底，提高钻头切削效率；3、中心喷射结构简单，加工方便，制造成本低。
【附图说明】
[0030]图1是现有镶齿三牙轮钻头结构示意图。
[0031 ] 图2为三牙轮钻头牙轮啮合示意图。
[0032]图3是本发明的一个实施例的钻头剖视图。
[0033]图4是图3的仰视图。
[0034]图5是本发明的一个实施例的中心喷射座的立体结构图。
[0035]图6是图5的剖视图。
[0036]图7是图3的A-A剖视图。
[0037]图8是现有技术二牙轮钻头井底瑞流强度75:图。75:图显不，井底最大瑞流强度是7.2个单位。
[0038]图9是本发明二牙轮钻头井底瑞流强度75:图。75:图显不，井底最大瑞流强度是
14.4个单位，比现有技术的最大瑞流强度提尚100%。
[0039]图10为现有技术三牙轮钻头井底漫流速度云图。云图显示，井底最大漫流速度是
3.23个单位。
[0040]图11为本发明三牙轮钻头井底漫流速度云图。云图显示，井底最大漫流速度是6.43个单位，比现有技术的最大漫流速度提高99%。
【具体实施方式】
[0041]下面结合附图进一步详细说明本发明的实施例。
[0042]本实施例为钻头直径508mm(20〃)的有体式钢齿牙轮钻头，包括一个钻头体3、牙掌2和牙轮4，钻头体3上设置有钻头柄部1、设有可以允许钻井液通过的内流道32，钻头体上设置有三个孔分别用于安装三个边喷嘴9。三个牙掌2焊接固定在钻头体3的三个槽上。每个牙掌2下端设置了一个轴颈7，轴颈上安装一个钢齿牙轮4。牙轮与牙掌2上的轴径7形成一个轴承副，轴承副设置密封圈元件27。在牙掌轴颈7与牙轮内孔之间设置滚柱体26形成滚动轴承副。轴承副内部设置有钢球28，防止牙轮4从牙掌轴颈7上脱落。牙轮4分别设有2-4个齿圈，每个齿圈上布置很多切削齿5。牙轮4可以围绕牙掌轴颈中心线8旋转。相邻两个牙轮的回转时所形成的外轮廓线相互啮合。在钻头的中部安设中心喷嘴座
15。所述的中心喷嘴座为一碗型回转体，下端面设有向下突起的圆台，圆台中部设置中心喷嘴11，在圆台外的环形下端面上设置三个中间喷嘴17、18、19，中心喷嘴座内设置与中心喷嘴和中间喷嘴连通的空腔33，内流道32与空腔33相连通。所述的中心喷嘴座的外圆直径Φ = 150?300mm，中心喷嘴座高度为H = 70?350mm。所述的中心喷嘴安设在圆台中部的喷嘴孔座中，外周与密封圈Ila相配置，上端由锁紧环Ilb锁紧。所述的三个中间喷嘴对应于边喷嘴9沿周向均布。所述的中间喷嘴安设在圆台外周的中间喷嘴孔座中，外周与密封圈17a相配置，下端由弹性卡环17b锁定。所述的中心喷嘴的中心线31与钻头体的中心线6相重合，所述的中间喷嘴的中心线16向外倾斜，与钻头体中心线6成一夹角α，所述的夹角α =22°，所述的中间喷嘴中心与对应边喷嘴中心在周向的方位相错的角度β =15°，即中间喷嘴中心(与钻头体中心)的径向连线17c与边喷嘴中心(与钻头体中心)的径向连线9a之间的夹角β = 15°。
[0043]钻头工作时，一部分钻井液通过边喷嘴9、形成边射流12直接喷向井底。一部分钻井液通过中心喷嘴11形成中心射流14清洗牙轮锥顶部位并通过啮合缝隙喷向井底。其余钻井液通过中间喷嘴17、18、19形成中间射流13清洗牙轮中间部位并通过啮合缝隙喷向井底。
【主权项】
1.一种多射流有体式三牙轮钻头，包括一个钻头体、三个牙掌和三个牙轮，钻头体的顶部设置有钻头柄部，在钻头体的中间设有内流道，钻头体的下部周向设置有三个边喷嘴，边喷嘴与内流道相连通，牙掌的下部设置轴颈与牙轮相连，其特征在于在钻头体的中部下端设置中心喷嘴座，中心喷嘴座的下端中部安设有中心喷嘴，在围绕中心喷嘴外周的中心喷嘴座下端设置三个中间喷嘴，中心喷嘴和中间喷嘴通过空腔与内流道相连通。
2.根据权利要求1所述的多射流有体式三牙轮钻头，其特征在于所述的中心喷嘴的中心线与钻头体的中心线相重合或平行，所述的中间喷嘴的中心线向外倾斜，与钻头体中心线成一夹角α，所述的夹角α=10°?35°。
3.根据权利要求1或2所述的多射流有体式三牙轮钻头，其特征在于所述的中间喷嘴对应于边喷嘴沿周向均布。
4.根据权利要求1或2所述的多射流有体式三牙轮钻头，其特征在于所述的中间喷嘴中心与边喷嘴中心在周向的方位相错的角度β =-20°?20°。
5.根据权利要求1或2所述的多射流有体式三牙轮钻头，其特征在于所述的中心喷嘴座为一碗型回转体，下端面设有向下突起的圆台，圆台中部设置中心喷嘴，在圆台外的环形下端面上设置中间喷嘴，中心喷嘴座内设置与中心喷嘴和中间喷嘴连通的空腔。
6.根据权利要求5所述的多射流有体式三牙轮钻头，其特征在于所述的中心喷嘴和中间喷嘴的出口都是扩散式的。
7.根据权利要求5所述的多射流有体式三牙轮钻头，其特征在于所述的中心喷嘴座的外圆直径Φ=150?300mm,中心喷嘴座高度为H=70?350mm。
8.根据权利要求6所述的的多射流有体式三牙轮钻头，其特征在于所述的中心喷嘴安设在圆台中部的喷嘴孔座中，外周与密封圈相配置，上端由锁紧环锁紧。
9.根据权利要求5所述的多射流有体式三牙轮钻头，其特征在于所述的中间喷嘴在钻井液通过时形成中间射流清洗牙轮中间部位并通过牙轮啮合缝隙喷向井底。
10.根据权利要求1或2所述的多射流有体式三牙轮钻头，其特征在于所述三牙轮钻头的钻头直径大于或等于508mm。
【专利摘要】本发明涉及到一种多射流有体式三牙轮钻头，包括一个钻头体、三个牙掌和牙轮，钻头体的顶部设置有钻头柄部，在钻头体中间设有的内流道，钻头体的下部周向设置有三个边喷嘴，边喷嘴与内流道相连通，牙掌的下部设置轴颈与牙轮相连，其特征在于在钻头体的中部下端设置中心喷嘴座，中心喷嘴座的下端中部安设有中心喷嘴，在围绕中心喷嘴外周的中心喷嘴座下端设置三个中间喷嘴，中心喷嘴和中间喷嘴通过空腔与内流道相连通。本发明能将钻井液喷向相邻两个牙轮的啮合间隙，能够提高井底钻井液的湍流速度和漫流速度，快速把岩屑带离井底；能够更加均匀地清洗牙轮，有效避免牙轮钻头泥包现象。从而达到提高钻头机械钻速、降低钻井成本的目的。
【IPC分类】E21B10-18
【公开号】CN104695866
【申请号】CN201510154031
【发明人】蔡永忠, 胡小飞, 李书亮, 何昌邦, 吴美娟
【申请人】江汉石油钻头股份有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年4月2日