[实用新型]具有轴向冲击功能的分体式钻头

说明书

本实用新型涉及一种具有轴向冲击功能的分体式钻头，其主要由钻头本体、钻头本体接头、牙轮上体、牙轮下体、冲击发生器组成。钻头本体通过其偏置的牙掌轴颈与牙轮下体相连接，牙轮上体安装在牙轮下体的上端轴颈上，冲击发生器安装在钻头本体内，钻头本体与钻头本体接头通过螺纹连接；在运行时，牙轮下体既随钻头体公转，又绕着钻头本体的牙掌轴颈自转，牙轮上体既随钻头体公转，又绕着牙轮下体的上端轴颈自转，钻头以旋切方式破碎岩石的同时，牙轮下体的自转运动为冲击发生器提供驱动力，冲击发生器产生周期性的微幅轴向冲击，有助于提高钻井时效；牙轮采用分体式结构，小端齿圈和中间齿圈的牙齿刮削效率得以提高，有助于提高钻头破岩效率。

技术领域

本实用新型涉及一种用于石油钻井、矿山开采、地质钻探等领域中的具有轴向冲击功能的分体式钻头。

背景技术

随着石油天然气资源的不断开采，钻井过程中所面临的问题也越来越多，在钻井过程中，地层硬度和钻井难度随着井深的增加是呈指数形式增加的，提高硬地层钻速是被世界所公认的难题之一。目前，我国大部分可开采油气资源埋藏于深部地层，钻井已经逐步向深井和超深井发展，这些油田基本上都已经进入高含水和高采出程度的开发后期，稳产压力越来越大，要使油田得以持续稳定地发展，勘探开发深部坚硬地层将是油田在未来增储上产的关键，但是钻井深度不断增加，岩石在底层围压作用下硬度和强度都会有明显增加，导致钻头破岩效率不高。钻头在钻进深井地层时，普遍存在钻进速度很慢、钻井花费的成本高，而钻井速度的提高关键在于如何提高钻头的破岩效率。根据现场实验实践研究数据表明，在旋转钻进的同时对钻头施加周期性冲击载荷，有利于提高钻头的破岩效率，提高钻进的速度。

在石油钻井中，钻头是破碎岩石的主要工具，在钻井过程中，通常配合使用钻井工具，提供额外的振动冲击，辅助钻头破岩。国内外各大研究机构研制了各种各样的轴向振动冲击钻井工具，为钻头提供轴向冲击，从而提高中深井、硬地层钻井速度、坚硬打滑地层的钻进时效。在目前生产使用的钻头中，钻头自身不能产生轴向振动，为了改善钻头和岩石的受力情况，仅靠轴向振动冲击钻井工具提供额外的轴向冲击，如果轴向振动冲击钻井工具发生故障，将无法为钻头提供额外的轴向冲击，这将会影响钻井效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供的一种有助于提速增效，提高破岩效率的具有轴向冲击功能的分体式钻头。