專利名稱：一種三牙輪鉆頭的排屑結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石油、礦山、地質(zhì)鉆探領(lǐng)域使用的三牙輪鉆頭，尤其涉及三牙輪 鉆頭的排屑結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景三牙輪鉆頭由牙輪、牙掌、噴嘴等組成，牙輪安裝在牙掌下端的軸頸上，牙掌上部焊 接成一體構(gòu)成鉆頭體，噴嘴設(shè)置在鉆頭體周向外側(cè)的噴嘴座上，鉆井泥漿通過(guò)噴嘴噴向井 底，清洗牙輪和井底；鉆頭體外廓與井眼形成環(huán)形排屑空間，井底泥漿攜帶巖屑經(jīng)過(guò)環(huán)形 排屑空間上返到地面。現(xiàn)有的三牙輪鉆頭外廓的環(huán)形排屑空間設(shè)置還不盡合理，上返通道僅占井底投影面積 的8%左右，且缺乏導(dǎo)流導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致泥漿上返不通暢，影響井底清洗效果；井底巖屑 不能及時(shí)上返，會(huì)造成重復(fù)破碎，降低鉆井速度，同時(shí)也加速了牙掌、牙輪的磨損。根據(jù)流體動(dòng)力學(xué)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)分析，井底泥漿大部分從噴嘴座鼓包和鉆頭體掌背之間的 通道上返，但該通道的導(dǎo)向效能有限，從而影響三牙輪鉆頭的排屑和鉆井功率。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而設(shè)計(jì)一種排屑性能 更好的三牙輪鉆頭的排屑結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型由以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)包括三個(gè)聯(lián)接成一體的的牙掌2和安設(shè)在牙攀下端的牙輪3，牙掌上部外側(cè)設(shè)有噴嘴座6，噴嘴座6中安裝噴嘴5，其不同之處在于在噴嘴座外側(cè)設(shè)置排屑導(dǎo)流槽。按上述方案，所述的排屑導(dǎo)流槽沿牙輪右上方向偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角a為3(T ~90° 。 按上述方案，所述的排屑導(dǎo)流槽的寬度為10~150mm;導(dǎo)向結(jié)構(gòu)可不等寬，呈下寬上窄形，上下寬度比為0.5 1。本實(shí)用新型的有益效果在于利用噴嘴噴射的射流作用，在泥漿上返量最大的噴嘴座 外廓設(shè)置排屑導(dǎo)流槽，起到對(duì)泥漿上返的導(dǎo)流導(dǎo)向和加速引流的作用，使三牙輪鉆頭的排 屑性能得到顯著的提高，從而有效減少重復(fù)破碎，提高鉆頭機(jī)械鉆速和破巖效率。

圖1為現(xiàn)有三牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)圖。圖2為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例正視結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施例。三牙輪鉆頭包括三個(gè)聯(lián)接成一體的的 牙掌2和安設(shè)在牙掌下端軸頸上的牙輪3，牙輪上安設(shè)牙齒4，牙掌2上部外側(cè)的鉆頭體上 周向設(shè)有三個(gè)噴嘴座6，噴嘴座6中安裝噴嘴5，鉆頭體上端設(shè)置連接螺紋1,與鉆桿聯(lián)接， 噴嘴噴口朝下，泥漿通過(guò)噴嘴5噴向井底，然后經(jīng)過(guò)環(huán)形空間上返。主要的上返通道為噴 嘴座6及通道7，在噴嘴座6外廓設(shè)置排屑導(dǎo)流槽，排屑導(dǎo)流槽呈螺旋槽狀，旋向?yàn)橛倚?(與牙輪旋轉(zhuǎn)方向相反)，偏轉(zhuǎn)角。為45° ~75° ，排屑導(dǎo)流槽的寬度為10 150mm,根據(jù) 牙輪規(guī)格大小確定，排屑導(dǎo)流槽的槽深可為寬度的1/4~1/10;排屑導(dǎo)流槽呈下寬上窄形， 上端槽寬A小于下端槽寬B，由下至上成梯度收縮，上下槽寬比A/B為0.5 1。本實(shí)施例 中，a為75。，排屑導(dǎo)流槽的寬度為70mm，上下槽寬比A/B為1，槽深為13 mm，在鉆 頭實(shí)驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果排屑率較常規(guī)鉆頭提髙16.6%。
權(quán)利要求1、一種三牙輪鉆頭的排屑結(jié)構(gòu)，包括三個(gè)聯(lián)接成一體的的牙掌和安設(shè)在牙掌下端的牙輪，牙掌上部外側(cè)設(shè)有噴嘴座，噴嘴座中安裝噴嘴，其特征在于在在噴嘴座外側(cè)設(shè)置排屑導(dǎo)流槽。
2、 按權(quán)利要求1所述的三牙輪鉆頭的排屑結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的排屑導(dǎo)流 槽沿牙輪右上方向偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角a為30。 90。。
3、 按權(quán)利要求1或2所述的三牙輪鉆頭的排屑結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的排屑 導(dǎo)流槽的寬度為10~150mm。
4、 按權(quán)利要求3所述的三牙輪鉆頭的排屑結(jié)構(gòu)，其特征在于排屑導(dǎo)流槽呈下 寬上窄形，上端槽寬A小于下端槽寬B，由下至上成梯度收縮，上下槽寬比A/B 為0.5~1。
5、 按權(quán)利要求2所述的三牙輪鉆頭的排屑結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的排屑導(dǎo)流 槽偏轉(zhuǎn)角a為45° ~75° 。
6、 按權(quán)利要求3所述的三牙輪鉆頭的排屑結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的排屑導(dǎo)流 槽的槽深為寬度的1/4~1/10。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種石油、礦山、地質(zhì)鉆探領(lǐng)域使用的三牙輪鉆頭，尤其涉及三牙輪鉆頭的排屑結(jié)構(gòu)。包括三個(gè)聯(lián)接成一體的牙掌和安設(shè)在牙掌下端的牙輪，牙掌上部外側(cè)設(shè)有噴嘴座，噴嘴座中安裝噴嘴，其不同之處在于在噴嘴座外側(cè)設(shè)置排屑導(dǎo)流槽。所述的排屑導(dǎo)流槽沿牙輪右上方向偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角α為30°-90°。本實(shí)用新型的有益效果在于利用噴嘴噴射的射流作用，在泥漿上返量最大的噴嘴座外廓設(shè)置排屑導(dǎo)流槽，起到對(duì)泥漿上返的導(dǎo)流導(dǎo)向和加速引流的作用，使三牙輪鉆頭的排屑性能得到顯著的提高，從而有效減少重復(fù)破碎，提高鉆頭機(jī)械鉆速和破巖效率。
文檔編號(hào)E21B10/18GK201011297SQ20062009738
公開日2008年1月23日 申請(qǐng)日期2006年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月23日
發(fā)明者涂關(guān)富, 邵增元 申請(qǐng)人:江漢石油鉆頭股份有限公司