專利名稱：一種單牙輪鉆頭水力結(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、礦山及地質(zhì)鉆探領(lǐng)域的單牙輪鉆頭，尤其涉及單牙輪鉆頭的水力結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的單牙輪鉆頭由鉆頭體(牙掌)和牙輪構(gòu)成，鉆頭體上設(shè)有水力結(jié)構(gòu)，水力結(jié)構(gòu)由鉆頭體內(nèi)開設(shè)的水眼流道構(gòu)成，用于流通和噴射高壓鉆井液，以便對(duì)井底和牙輪進(jìn)行及時(shí)的清洗和冷卻，同時(shí)清除井底巖屑將其攜返地面?，F(xiàn)有單牙輪鉆頭的水力部分大都為上、下水眼流道結(jié)構(gòu)，且上、下水眼流道的中心線均位于鉆頭體對(duì)稱中心平面內(nèi)，牙輪鉆頭工作時(shí)，由于兩個(gè)水眼液流相交、相互干擾，這不僅使部分水流沖擊能量受損，而且還影響井底的清屑性能，導(dǎo)致井底巖石重復(fù)破碎，從而影響牙輪鉆頭的鉆鑿性能和效率。
為解決上述問題，已設(shè)計(jì)出一種上水眼流道相對(duì)鉆頭體對(duì)稱中心平面進(jìn)行偏轉(zhuǎn)的單牙輪鉆頭水力結(jié)構(gòu)，該水力結(jié)構(gòu)使得上、下水眼噴射的液流相互干擾的問題得到了改善，但仍存在漩流大、過流面積小的弊病，難以適應(yīng)大排量鉆井的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種漩流小、過流面積較大的單牙輪鉆頭水力結(jié)構(gòu)，它能適應(yīng)大排量鉆井的需求，從而提高單牙輪鉆頭的鉆進(jìn)速率。
本實(shí)用新型為解決上述提出的問題所采用的技術(shù)方案為包括鉆頭體1和牙輪2，鉆頭體上設(shè)有水力結(jié)構(gòu)，其不同之處在于所述的水力結(jié)構(gòu)包括在鉆頭體上部所設(shè)置的上左水眼流道5和上右水眼流道4，上左水眼流道與上右水眼流道分別位于鉆頭體對(duì)稱中心平面的兩側(cè)。
按上述技術(shù)方案，所述的上左眼流道中心線與鉆頭體對(duì)稱中心平面的夾角γ為10°～60°，上右水眼流道中心線與鉆頭體對(duì)稱中心平面的夾角β為10°～60°，γ和β可相同或不相同；為增大過流面積，可在鉆頭體下部軸頸中開設(shè)下水眼流道3。
本實(shí)用新型的有益效果在于1、鉆頭體上部開設(shè)左、右兩個(gè)水眼流道，在鉆井液噴射時(shí)可減少漩流，自上而下有效沖洗和冷卻牙輪，增大鉆井液的有效過流面積；2、減少了水流沖擊能量的損耗，可使井底巖屑及時(shí)返還地面，避免了井底巖石的重復(fù)破碎，使破巖鉆鑿性能進(jìn)一步提高；3、增設(shè)下水眼流道，使鉆井液排量增大，以適應(yīng)大排量鉆井的需求，從而提高單牙輪鉆頭的鉆進(jìn)速率。


圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的正剖視圖。
圖2為圖1中鉆頭體的右視圖。
圖3為本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例中鉆頭體的立體圖。
圖4為圖3中鉆頭體的右視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的實(shí)施例。
第一個(gè)實(shí)施例如圖1、2所示，包括有鉆頭體1和牙輪2，鉆頭體的上部開設(shè)有上左水眼流道5和上右水眼流道4，上左水眼流道與上右水眼流道分設(shè)于鉆頭體對(duì)稱中心平面的兩側(cè)，上左水眼流道與鉆頭體對(duì)稱中心平面的夾角γ為20°～40°，上右水眼流道中心線與鉆頭體對(duì)稱中心平面的夾角β為20°～40°，且γ＝β，即上左水眼流道與上右水眼流道相對(duì)稱，上左水眼流道和上右水眼流道的后端均與鉆頭體內(nèi)的主水孔相導(dǎo)通，上左水眼流道和上右水眼流道的前端為噴水口，噴水口中安設(shè)有噴嘴7，噴水口位于鉆頭體中下部的內(nèi)斜端面6上，對(duì)應(yīng)于牙輪的后面，保證對(duì)牙輪的沖洗，并避免直接沖刷井壁。
本實(shí)用新型的第二個(gè)實(shí)施例如圖3、4所示，它與上一個(gè)實(shí)施例的主要不同之處在于在鉆頭體下部的軸頸中設(shè)置下水眼流道3，下水眼流道前端的噴水口位于軸頸的下端，下水眼流道的中心線與鉆頭體軸頸中心線重合，下水眼流道的后端通過導(dǎo)水孔與主水孔相導(dǎo)通，由此構(gòu)成上面兩個(gè)、下方一個(gè)共為三個(gè)水眼流道的單牙輪鉆頭水力結(jié)構(gòu)，可適應(yīng)大排量鉆井的需求。
權(quán)利要求1.一種單牙輪鉆頭水力結(jié)構(gòu)，包括鉆頭體和牙輪，鉆頭體上設(shè)有水力結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的水力結(jié)構(gòu)包括在鉆頭體上部所設(shè)置的上左水眼流道和上右水眼流道，上左水眼流道與上右水眼流道分別位于鉆頭體對(duì)稱中心平面的兩側(cè)。
2.按權(quán)利要求1所述的單牙輪鉆頭水力結(jié)構(gòu)，其特征在于所述上左眼流道中心線與鉆頭體對(duì)稱中心平面的夾角γ為10°～60°，上右水眼流道中心線與鉆頭體對(duì)稱中心平面的夾角β為10°～60°。
3.按權(quán)利要求1或2所述的單牙輪鉆頭水力結(jié)構(gòu)，其特征在于在鉆頭體下部軸頸中開設(shè)下水眼流道。
4.按權(quán)利要求1或2所述的單牙輪鉆頭水力結(jié)構(gòu)，其特征在于上左水眼流道與鉆頭體對(duì)稱中心平面的夾角γ為20°～40°，上右水眼流道中心線與鉆頭體對(duì)稱中心平面的夾角β為20°～40°，且γ＝β。
5.按權(quán)利要求4所述的單牙輪鉆頭水力結(jié)構(gòu)，其特征在于上左水眼流道和上右水眼流道的后端均與鉆頭體內(nèi)的主水孔相導(dǎo)通，上左水眼流道和上右水眼流道的前端為噴水口，位于鉆頭體中下部的內(nèi)斜端面上，對(duì)應(yīng)于牙輪的后面。
6.按權(quán)利要求3所述的單牙輪鉆頭水力結(jié)構(gòu)，其特征在于下水眼流道前端的噴水口位于軸頸的下端，下水眼流道的中心線與鉆頭體軸頸中心線重合。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種單牙輪鉆頭的水力結(jié)構(gòu)。包括鉆頭體和牙輪，鉆頭體上設(shè)有水力結(jié)構(gòu)，其不同之處在于所述的水力結(jié)構(gòu)包括在鉆頭體上部所設(shè)置的上左水眼流道和上右水眼流道，上左水眼流道與上右水眼流道分別位于鉆頭體對(duì)稱中心平面的兩側(cè)。本實(shí)用新型的有益效果在于1.鉆頭體上部開設(shè)左、右兩個(gè)水眼流道，在鉆井液噴射時(shí)可減少漩流，自上而下有效沖洗和冷卻牙輪，增大鉆井液的有效過流面積；2.減少了水流沖擊能量的損耗，可使井底巖屑及時(shí)返還地面，避免了井底巖石的重復(fù)破碎，使破巖鉆鑿性能進(jìn)一步提高；3.增設(shè)下水眼流道，使鉆井液排量增大，以適應(yīng)大排量鉆井的需求，從而提高單牙輪鉆頭的鉆進(jìn)速率。
文檔編號(hào)E21B10/18GK2627194SQ0325444
公開日2004年7月21日 申請(qǐng)日期2003年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月12日
發(fā)明者劉強(qiáng), 許友斌, 況雨春 申請(qǐng)人:江漢石油鉆頭股份有限公司