本發(fā)明涉及石油勘探設(shè)備相關(guān),尤其涉及一種石油勘探開采的牙輪鉆頭。
背景技術(shù):
1、石油勘探開采中的牙輪鉆頭是一種通過旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)破巖的工具,其核心部件為可繞自身軸線自轉(zhuǎn)且繞鉆頭軸線公轉(zhuǎn)的錐形牙輪。牙輪表面鑲嵌硬質(zhì)合金齒,在鉆壓作用下,牙齒以沖擊、壓碎和剪切復(fù)合作用破碎巖石;鉆頭適應(yīng)性強(qiáng),成為石油鉆井中應(yīng)用最廣泛的破巖工具之一。
2、然而,現(xiàn)有牙輪鉆頭的牙齒固定工藝普遍采用“過盈配合”壓鑲工藝,即通過機(jī)械壓力將合金齒壓入牙輪齒孔實(shí)現(xiàn)固定。但該工藝對參數(shù)控制要求極為嚴(yán)苛:若過盈量過大,壓鑲時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力集中易導(dǎo)致牙輪本體金屬疲勞,甚至引發(fā)殼體開裂;若過盈量不足或壓入深度過淺,在井下鉆具高頻振動(dòng)與沖擊載荷作用下,合金齒極易發(fā)生松動(dòng)或脫落,造成鉆頭非正常失效。因此,亟需一種能確保牙齒防脫落裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提出了一種石油勘探開采的牙輪鉆頭,具備牙齒防脫落的優(yōu)點(diǎn),用以解決上述背景技術(shù)中提出牙齒在工作時(shí)存在脫落的問題。
2、為達(dá)到上述目的,本申請采用如下技術(shù)方案:一種石油勘探開采的牙輪鉆頭,包括:鉆架,下部固定連接有鉆臂;軸承,固定在鉆臂內(nèi)側(cè);內(nèi)套座,套裝在鉆臂端部,且內(nèi)套座的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與軸承緊固安裝;外套座,同軸固定安裝在內(nèi)套座外側(cè)部;鈍齒牙,首端從外套座穿出,用于實(shí)現(xiàn)對巖層的破碎;尾端被內(nèi)套座和外套座夾持緊固,用于實(shí)現(xiàn)鈍齒牙防脫。
3、進(jìn)一步,鈍齒牙的形狀呈“t”形。
4、進(jìn)一步,內(nèi)套座側(cè)部開設(shè)有安裝槽,安裝槽中活動(dòng)安裝有尖齒座,尖齒座上固定安裝有穿過外套座的尖齒牙,尖齒座和外套座之間固定連接有彈簧;當(dāng)鉆入軟地層時(shí),受到彈簧推動(dòng)的尖齒牙伸出,實(shí)現(xiàn)對軟地層的刮切;當(dāng)鉆入至硬地層后,尖齒牙向外套座中收回實(shí)現(xiàn)自我保護(hù)。
5、進(jìn)一步,安裝槽的數(shù)量有多個(gè),且多個(gè)安裝槽在內(nèi)套座側(cè)部呈環(huán)形等角度布置。
6、進(jìn)一步,鉆架底端開設(shè)有與鉆架內(nèi)腔連通的射流孔。
7、進(jìn)一步,內(nèi)套座中部開設(shè)有導(dǎo)向槽,外套座靠近內(nèi)套座的端部開設(shè)有排液孔,內(nèi)套座中部并位于外套座端部外側(cè)設(shè)置有折流槽,排液孔中的鉆井液向外折流槽方向射出時(shí),通過折流槽的折流,實(shí)現(xiàn)鉆井液對外套座外側(cè)部進(jìn)行液流沖擊。
8、進(jìn)一步,尖齒座的端部固定安裝有強(qiáng)制回位推桿,鉆臂內(nèi)側(cè)頂部固定有強(qiáng)制復(fù)位推座;強(qiáng)制回位推桿經(jīng)過強(qiáng)制復(fù)位推座時(shí),尖齒牙向外套座中收回,尖齒牙外側(cè)上的土層被外套座刮出。
9、進(jìn)一步,強(qiáng)制復(fù)位推座的表面形狀呈“v”字形。
10、進(jìn)一步,鈍齒牙端部設(shè)為球形。
11、進(jìn)一步,尖齒牙的端部形狀為錐形。
12、本發(fā)明有益效果如下:
13、本發(fā)明提供的一種石油勘探開采的牙輪鉆頭,通過采用“t”字形結(jié)構(gòu)的鈍齒牙設(shè)計(jì),在安裝過程中,通過外套座與內(nèi)套座的協(xié)同作用,對鈍齒牙的尾端進(jìn)行穩(wěn)固夾持與緊固。當(dāng)鉆頭投入工作時(shí),從外套座中伸出的鈍齒牙首端,承擔(dān)起破巖任務(wù);其尾端則因受到外套座與內(nèi)套座的雙重夾持限制,既無法移動(dòng)也無法從外套座中脫出;這種設(shè)計(jì)方式確保了鈍齒牙在安裝后能夠牢固地固定在外套座上,從而有效實(shí)現(xiàn)了牙齒防脫落的功能。
1.一種石油勘探開采的牙輪鉆頭,其特征在于,包括:鉆架(1),下部固定連接有鉆臂(2);軸承(8),固定在鉆臂(2)內(nèi)側(cè);內(nèi)套座(4),套裝在鉆臂(2)端部,且內(nèi)套座(4)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與軸承(8)緊固安裝;外套座(3),同軸固定安裝在內(nèi)套座(4)外側(cè)部;鈍齒牙(5),首端從外套座(3)穿出,用于實(shí)現(xiàn)對巖層的破碎;尾端被內(nèi)套座(4)和外套座(3)夾持緊固,用于實(shí)現(xiàn)鈍齒牙(5)防脫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油勘探開采的牙輪鉆頭,其特征在于,鈍齒牙(5)的形狀呈“t”形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油勘探開采的牙輪鉆頭,其特征在于,內(nèi)套座(4)側(cè)部開設(shè)有安裝槽(402),安裝槽(402)中活動(dòng)安裝有尖齒座(7),尖齒座(7)上固定安裝有穿過外套座(3)的尖齒牙(6),尖齒座(7)和外套座(3)之間固定連接有彈簧(701);
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油勘探開采的牙輪鉆頭,其特征在于,安裝槽(402)的數(shù)量有多個(gè),且多個(gè)安裝槽(402)在內(nèi)套座(4)側(cè)部呈環(huán)形等角度布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油勘探開采的牙輪鉆頭,其特征在于,鉆架(1)底端開設(shè)有與鉆架(1)內(nèi)腔連通的射流孔(101)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石油勘探開采的牙輪鉆頭,其特征在于,內(nèi)套座(4)中部開設(shè)有導(dǎo)向槽,外套座(3)靠近內(nèi)套座(4)的端部開設(shè)有排液孔(301),內(nèi)套座(4)中部并位于外套座(3)端部外側(cè)設(shè)置有折流槽(401),排液孔(301)中的鉆井液向外折流槽(401)方向射出時(shí),通過折流槽(401)的折流,實(shí)現(xiàn)鉆井液對外套座(3)外側(cè)部進(jìn)行液流沖擊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的石油勘探開采的牙輪鉆頭,其特征在于,尖齒座(7)的端部固定安裝有強(qiáng)制回位推桿(702),鉆臂(2)內(nèi)側(cè)頂部固定有強(qiáng)制復(fù)位推座(9);
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的石油勘探開采的牙輪鉆頭,其特征在于,強(qiáng)制復(fù)位推座(9)的表面形狀呈“v”字形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油勘探開采的牙輪鉆頭,其特征在于,鈍齒牙(5)端部設(shè)為球形。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的石油勘探開采的牙輪鉆頭,其特征在于,尖齒牙(6)的端部形狀為錐形。