[实用新型]一种两低喷嘴座三牙轮钻头

说明书

本实用新型涉及石油及地质部门钻井用牙轮钻头，是一种两低喷嘴座三牙轮钻头。

三牙轮钻头由三片牙掌(1)组焊而成，牙掌(1)下部装有牙轮(9)，牙轮(9)上有切削齿(10)。牙轮(9)一方面跟着钻头转动，另一方面绕着牙掌(1)的轴颈(8)自转，靠冲击、压碎、剪切等方式破碎岩石。钻头上部有储油器(5)、泥浆主流道(2)和分流道(4)。每片牙掌(1)有一个喷嘴座(3)，每个喷嘴座(3)中可安装一个喷嘴(7)，喷嘴(7)出口直径按需要进行配置。泥浆通过钻头主流道(2)、分流道(4)，进入喷嘴(7)，形成压缩射流，一方面清洗牙轮(9)牙齿(10)和井底，另一方面也起着辅助破岩的作用。目前使用的三牙轮钻头是按使用三个等直径喷嘴组合设计的，而近年来国内多采用两喷嘴组合强化喷射钻井，另外一个喷嘴堵上。这样，钻头主流道(2)和分流道(4)的流场分布就发生了很大变化，喷嘴座(3)经常发生气蚀破坏。表现为钻头喷嘴座(3)入口与贮油器(5)之间刺穿，泥浆经贮油器(5)、通油孔(6)，进入轴承，将轴颈(8)刺断，导致牙轮(9)落井事故的发生；或将喷嘴座(3)本体剌穿，导致泵压下降而被迫起钻，钻头报废。这些事故的发生，给钻井公司和钻头生产厂家都带来了莫大的损失。

本实用新型的任务：一是提供一种两低喷嘴座钻头，该钻头能适应钻井上采用的两喷嘴组合强化喷射钻井的情况。在钻头失效前，钻头喷嘴座不发生气蚀破坏。达到提高钻头的使用寿命，降低钻井成本的目的。二是降低了喷嘴座出口到井底的距离。装上普通喷嘴，达到了中长喷嘴的喷射效果，装上中长喷嘴，可以达到长喷嘴的喷射效果。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

设计一种牙掌锻模，将2#牙掌的流道直接锻造成无喷嘴座和分流道，主流道边界为流线型曲面的形式，其目的在于避免泥浆在流道中脱离边界，形成漩涡而导致喷嘴座发生气蚀破坏，同时也减少了水力损失，相应增强了井下的水力作用。2#喷嘴座的外形锻造成近似平面形状，以增大泥浆的上返空间，提高对井底岩屑的清洗效果。2#牙掌的流道改变后，3#牙掌的流道作相应改动，以弥合2#牙掌的流道改变后所形成的空隙，使钻头流道边界成为圆滑的曲面。

另外采用焊接或螺纹连接等方式将1#牙掌和3#牙掌的喷嘴座向下延长约25-30毫米，以缩短喷嘴出口到井底的距离，提高钻头的水力作用

本实用新型仅改变了钻头2#牙掌的流道结构，向下加长了1#牙掌、3#牙掌的喷嘴座，改变了牙轮和牙掌分装要求，其它结构和加工与组装程序未改变，就能达到减少气蚀破坏和水力损失，提高钻头使用寿命，提高钻头的水力辅助破岩作用和清洗岩屑的作用，从而提高钻头的机械钻速，降低钻井成本的目的，实用性强，工艺简单、成本低、效果好。

以下结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1、是一种普通牙轮钻头立体剖面示意图。

图2、是本实用新型提出的两喷嘴座三牙轮钻头的立体剖面图。

图3、是本实用新型提出的两喷嘴座三牙轮钻头的截面图

图中编号：1-牙掌，(1-1)-1#牙掌、(1-2)-2#牙掌、(1-3)-3#牙掌，2-主流道，3-喷嘴座，4-分流道，5-贮油孔，6-通油孔，7-喷嘴，8-轴颈，9-牙轮，10-牙齿，11-2#牙掌流线型曲面，12-2#牙掌喷嘴座外轮廓面

参照图1、图2和图3，将2#牙掌(1-2)锻造成无喷嘴座(3)和分流道(4)，主流道边界为流线型曲面(11)的形式，外形锻造成曲面(12)的形状。2#牙掌(1-2)的流道边界改变后，3#牙掌(1-3)的流道边界也要作相应改动，以弥合2#牙掌(1-2)的流道边界改变后所形成的空隙，使钻头流道边界成为圆滑的曲面。

另外1#牙掌(1-1)、3#牙掌(1-3)的喷嘴座(3)向下加长A-A段，A-A段采用焊接或螺纹连接等方式与原喷嘴座(3)相连，A-A段长度为25-30毫米。