[实用新型]一种三刀翼双复合齿与三牙轮齿的组合钻头

说明书

技术领域

本实用新型属于石油、天然气、煤炭、地质、页岩气钻井领域，具体涉及一种三刀翼双复合齿与三牙轮齿的组合钻头。

背景技术

在现有技术中，当钻井遇到硬地层时，常用的PDC钻头主要是通过刮削运动方式来实现井下钻进，金刚石钻头的鼻部和肩部上主要的切削元件很难有效吃入井底岩石，金刚石钻头的机械钻速将变得非常缓慢；而牙轮钻头以冲击压碎方式破碎岩石，容易使岩石产生较深的破碎齿坑，但由于地层硬，不能使岩石产生体积破碎，故牙轮钻头切削齿的切削效率也很低，牙轮钻头的机械钻速也很慢。另外一方面，当钻头遇到一些软硬夹层较多的地层时，PDC钻头的切削元件极易受到冲击破损。

为了应对上述问题，中国专利文献CN103939022B公开了一种PDC钻头与牙轮钻头联合破岩的组合钻头，其包括相互连接的PDC钻头和牙轮钻头；PDC钻头包括圆钢主体，圆钢主体的侧面上铣制出若干刀翼组，以及若干凹槽，每组刀翼包括一刀翼和二刀翼，一刀翼和二刀翼为一字型连体刀翼；牙轮钻头包括若干牙掌，牙掌安装在凹槽内，并且牙掌的下部设置有牙轮组，牙轮组与刀翼组是一一对应的；每组牙轮组包括一牙轮和二牙轮，一牙轮和二牙轮的外侧分别形成牙轮锥面破碎面和牙轮圆弧破碎面；圆钢主体上设置有牙轮钻头储油密封轴承系统和水力喷射系统。

中国专利文献CN103015899B公开了一种用于石油、天然气和地质钻井用的强化心部切削功能的混合钻头，包括有钻头体，钻头体上设置刀翼和喷嘴，刀翼轮廓从内至外划分为心部、内锥、鼻部、肩部和保径段；在刀翼上刀翼轮廓的内锥、鼻部、肩部和保径段安设有固定切削齿，牙掌设置于刀翼之间，的牙掌上端与钻头体联接成一体，牙掌的下端安设牙轮，牙轮上安设有牙轮切削齿，在的钻头体下端心部设置有活动切削齿。

但是，上述的钻头都存在如下问题：1、釺焊复合齿溫度不易控制，影响复合齿寿命，2、牙轮齿只在刀翼圆弧部分复合齿实现联合破碎岩石。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型公开了一种三刀翼双复合齿与三牙轮齿的组合钻头。

技术方案：一种三刀翼双复合齿与三牙轮齿的组合钻头，包括钻头主体、一牙轮分装件、二牙轮分装件、三牙轮分装件、一刀翼、二刀翼和三刀翼，

钻头主体的顶部均匀设有结构相同的一刀翼、二刀翼和三刀翼，在相邻的刀翼之间分别焊设有结构相同的一牙轮分装件、二牙轮分装件、三牙轮分装件，钻头主体的外侧壁下部设有接头螺纹，钻头主体的中部设有卸扣槽，钻头主体的顶部设有内六方螺纹喷嘴和中心水孔，

一牙轮分装件包括牙掌、一牙轮、牙轮卡簧、轴承浮动套、O型橡胶圈、牙轮金属密封环、轴承底部台面、大小轴、牙轮硬质合金切削齿、牙轮复合片切径齿、牙轮背锥齿、丝堵、油杯、储油囊、挡圈、压盖和传压孔，

所述一牙轮通过牙轮卡簧设于牙掌的上表面；

所述牙掌的轴承设有轴承浮动套；

所述一牙轮设有密封槽，所述O型橡胶圈、所述牙轮金属密封环与该密封槽相配合，

所述轴承底部台面、所述大小轴、所述丝堵与所述牙掌固接，

所述牙轮硬质合金切削齿、所述牙轮复合片切径齿、所述牙轮背锥齿镶嵌于一牙轮外表面上，所述牙轮硬质合金切削齿沿着牙轮硬质合金齿破岩线布设；

所述牙掌上设有储油孔，储油孔由内向外依次设有油杯、储油囊、压盖、挡圈、和传压孔，

一刀翼包括硬质合金切削齿、保径硬质合金齿、复合片切削副齿、复合片保径齿、复合片切削主齿和硬质合金齿，

复合片切削主齿沿着复合片刀翼主齿破岩线布设于一刀翼的冠部主切削面，

复合片切削副齿沿着复合片刀翼副齿破岩线布设于一刀翼冠部的副切削面，

硬质合金切削齿、保径硬质合金齿、复合片保径齿均布设于一刀翼的保径面上，

硬质合金齿布设于一刀翼肩部的主切削面。

进一步地，还包括密封圈，密封圈与内六方螺纹喷嘴套接。密封圈与内六方螺纹喷嘴配合，防止钻井液泄漏。

进一步地，复合片切削副齿的齿顶比相邻的复合片切削主齿的齿顶高4mm。

有益效果：本实用新型公开了一种三刀翼双复合齿与三牙轮齿的组合钻头具有以下有益效果：