一種鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒，屬于鉆頭【技術(shù)領(lǐng)域】。本實(shí)用新型的鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒，是設(shè)于鉆頭體上冠部輪廓的冠頂部分處的柱狀體，所述柱狀體的截面幾何中心形成圓弧形中心線；所述柱狀體的外壁釬焊于冠頂部分上，使所述柱狀體的圓弧形中心線所處的平面與鉆頭體的旋轉(zhuǎn)軸線垂直，且所述鉆頭體的旋轉(zhuǎn)軸線穿過(guò)圓弧形中心線的圓心。本實(shí)用新型的鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒，增加了孕鑲齒與井底巖石的接觸面積，相對(duì)參加磨削巖石的金剛石顆粒密度增加，提高的孕鑲鉆頭的破巖的機(jī)械鉆速和效率。
【專利說(shuō)明】 一種鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及用于石油天然氣、礦山工程、建筑基礎(chǔ)工程施工、地質(zhì)、水文等鉆井孕鑲金剛石鉆頭，特別是一種鉆頭上使用的圓弧柱狀孕鑲齒。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有用于孕鑲金剛石鉆頭的孕鑲齒主要是圓柱狀、橢圓柱狀的，當(dāng)孕鑲鉆頭使用一段時(shí)間后，孕鑲齒被井底高硬度、高研磨性的巖石磨出一個(gè)平面，形成具有一段圓弧和一段直線特征的孕鑲齒。上述的孕鑲齒柱體的截面幾何中心線均是一條直線，因此孕鑲齒的柱面為直柱面。由于孕鑲鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)巖石會(huì)形成一個(gè)圓形的井底，在鉆頭外錐部分的孕鑲齒就不能完全與圓形的井底重合，參與磨削破碎巖石的孕鑲齒與井底的接觸面積小。從而使鉆頭的機(jī)械鉆速降低，井底的礫巖也會(huì)大量沖擊孕鑲齒，使孕鑲齒產(chǎn)生折斷現(xiàn)象，縮短鉆頭的使用壽命。由于孕鑲齒與井底接觸不充分，鉆頭穩(wěn)定性差，破巖效率低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于:針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種圓弧柱狀孕鑲齒，增加了孕鑲齒與井底巖石的接觸面積，相對(duì)參加磨削巖石的金剛石顆粒密度增加，提高的孕鑲鉆頭的破巖的機(jī)械鉆速和效率；使鉆頭的穩(wěn)定性增加，且不易受巖石對(duì)孕鑲齒的沖擊而折斷，延長(zhǎng)了鉆頭的使用壽命；可以提聞孕鍵鉆頭的布齒密度，提聞破巖效率。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]本實(shí)用新型的鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒，是設(shè)于鉆頭體上冠部輪廓的冠頂部分處的柱狀體，所述柱狀體的截面幾何中心形成圓弧形中心線；所述柱狀體的外壁釬焊于冠頂部分上，使所述柱狀體的圓弧形中心線所處的平面與鉆頭體的旋轉(zhuǎn)軸線垂直，且所述鉆頭體的旋轉(zhuǎn)軸線穿過(guò)圓弧形中心線的圓心。
[0006]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，該孕鑲齒為釬焊于鉆頭體上冠部輪廓的冠頂部分處的柱狀體，其中的柱狀體為圓弧形柱狀結(jié)構(gòu)，也即孕鑲齒采用圓弧柱狀結(jié)構(gòu)，增加了孕鑲齒與井底巖石的接觸面積，相對(duì)參加磨削巖石的金剛石顆粒密度增加，提高的孕鑲鉆頭的破巖的機(jī)械鉆速和效率，且圓弧柱狀的孕鑲齒與巖石的接觸面積大，使鉆頭的穩(wěn)定性增加，且不易受巖石對(duì)孕鑲齒的沖擊而折斷，延長(zhǎng)了鉆頭的使用壽命；所述柱狀體的圓弧形中心線所處的平面與鉆頭體的旋轉(zhuǎn)軸線垂直，使圓弧形中心線的曲率半徑與該線到孕鑲鉆頭軸線的距離相等，因此位于鉆頭最外側(cè)的孕鑲齒的曲率半徑與鉆頭半徑相等，使孕鑲金剛石全部橫向布置與孕鑲鉆頭上，可以提高孕鑲鉆頭的布齒密度，提高破巖效率，可以不用配合渦輪鉆具使用，降低鉆井成本。
[0007]本實(shí)用新型的鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒，所述柱狀體兩端的端面形狀分別為圓形、橢圓形、和/或直線段與圓弧線段結(jié)合組成的形狀。
[0008]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，該柱狀體可以為多種結(jié)構(gòu)，其中柱狀體的截面和端面可以為圓形、橢圓形、或直線段與圓弧線段結(jié)合組成的形狀，其中柱狀體的兩端可以相同也可以不同，當(dāng)其兩端的截面形狀不同時(shí)，可以是一端面為圓形，另一端面為橢圓形；或者一端面為橢圓形，另一端面為直線段與圓弧線段結(jié)合組成的形狀；或者一端面為圓形，另一端面為直線段與圓弧線段結(jié)合組成的形狀。
[0009]本實(shí)用新型的鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒，所述柱狀體兩端的端面形狀和面積相同。
[0010]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，使該孕鑲齒便于生產(chǎn)和制造，且在使用過(guò)程中該孕鑲齒的受力均衡，使其使用壽命更長(zhǎng)。
[0011]本實(shí)用新型的鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒，所述柱狀體兩端的端面形狀和面積不同。
[0012]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，可根據(jù)鉆頭的不同，選擇不同結(jié)構(gòu)的孕鑲齒，其中可選擇柱狀體兩端的端面形狀和面積不同，可以是柱狀體一端面為圓形，另一端面為橢圓形；或者一端面為橢圓形，另一端面為直線段與圓弧線段結(jié)合組成的形狀；或者一端面為圓形，另一端面為直線段與圓弧線段結(jié)合組成的形狀；當(dāng)然也可以是柱狀體的一端大一端小的結(jié)構(gòu)。
[0013]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]1、本實(shí)用新型的鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒，增加了孕鑲齒與井底巖石的接觸面積，相對(duì)參加磨削巖石的金剛石顆粒密度增加，提高的孕鑲鉆頭的破巖的機(jī)械鉆速和效率；
[0015]2、本實(shí)用新型的鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒，使鉆頭的穩(wěn)定性增加，且不易受巖石對(duì)孕鍵齒的沖擊而折斷，延長(zhǎng)了鉆頭的使用壽命；可以提聞孕鍵鉆頭的布齒密度，提聞破巖效率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是使用本實(shí)用新型的孕鑲齒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是圖1的俯視圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型的孕鑲齒與鉆頭軸線的關(guān)系示意圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型中柱狀體端面示意圖。
[0020]圖中標(biāo)記:1_鉆頭體、2_孕鍵齒、3-PDC復(fù)合片、4_接頭、5_噴嘴、2_1_第一端面、
2-2-第二端面、2-3-柱面。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說(shuō)明。
[0022]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0023]如圖1至圖4所示，本實(shí)用新型的鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒，是設(shè)于鉆頭體I上冠部輪廓的冠頂部分處的柱狀體，所述柱狀體的截面幾何中心形成圓弧形中心線；所述柱狀體的外壁釬焊于冠頂部分上，使所述柱狀體的圓弧形中心線所處的平面與鉆頭體I的旋轉(zhuǎn)軸線垂直，且所述鉆頭體I的旋轉(zhuǎn)軸線穿過(guò)圓弧形中心線的圓心；使得孕鑲齒采用圓弧柱狀的形式，增加了孕鑲齒與井底巖石的接觸面積，相對(duì)參加磨削巖石的金剛石顆粒密度增力口，提高的孕鑲鉆頭的破巖的機(jī)械鉆速和效率；圓弧柱狀的孕鑲齒與巖石的接觸面積大，使鉆頭的穩(wěn)定性增加，且不易受巖石對(duì)孕鑲齒的沖擊而折斷，延長(zhǎng)了鉆頭的使用壽命。如圖4所示，所述柱狀體兩端的端面形狀分別為圓形、橢圓形、或直線段與圓弧線段結(jié)合組成的形狀。
[0024]根據(jù)需要，所述柱狀體兩端的端面形狀和面積相同，也即其兩端同時(shí)為圓形、橢圓形或直線段與圓弧線段結(jié)合組成的形狀；
[0025]根據(jù)需要，所述柱狀體兩端的端面形狀和面積不同，使柱狀體的兩端可以為一端大一端小的結(jié)構(gòu)，同時(shí)可以使柱狀體一端面為圓形，另一端面為橢圓形；或者一端面為橢圓形，另一端面為直線段與圓弧線段結(jié)合組成的形狀；或者一端面為圓形，另一端面為直線段與圓弧線段結(jié)合組成的形狀。
[0026]本實(shí)用新型的鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒，孕鑲金剛石全部橫向布置與孕鑲鉆頭上，可以提高孕鑲鉆頭的布齒密度，提高破巖效率，可以不用配合渦輪鉆具使用，降低鉆井成本。
[0027]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒，其特征在于:它是設(shè)于鉆頭體(I)上冠部輪廓的冠頂部分處的柱狀體，所述柱狀體的截面幾何中心形成圓弧形中心線；所述柱狀體的外壁釬焊于冠頂部分上，使所述柱狀體的圓弧形中心線所處的平面與鉆頭體(I)的旋轉(zhuǎn)軸線垂直，且所述鉆頭體(I)的旋轉(zhuǎn)軸線穿過(guò)圓弧形中心線的圓心。
2.如權(quán)利要求1所述的鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒，其特征在于:所述柱狀體兩端的端面形狀分別為圓形、橢圓形、和/或直線段與圓弧線段結(jié)合組成的形狀。
3.如權(quán)利要求2所述的鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒，其特征在于:所述柱狀體兩端的端面形狀和面積相同。
4.如權(quán)利要求2所述的鉆頭用圓弧柱狀孕鑲齒，其特征在于:所述柱狀體兩端的端面形狀和面積不同。
【文檔編號(hào)】E21B10/56GK203729887SQ201420044679
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】陳元, 楊國(guó)輝, 方進(jìn)珠 申請(qǐng)人:四川萬(wàn)吉金剛石鉆頭有限公司