耐磨凿岩钻头.pdf

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摘要
申请专利号:

CN87100397

申请日:

1987.01.20

公开号:

CN87100397A

公开日:

1988.08.03

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

|||授权|||审定||||||公开

IPC分类号:

E21B10/46

主分类号:

E21B10/46

申请人:

英格索尔-兰德公司

发明人:

约瑟夫·罗伯特·迪茨格

地址:

美国新泽西州

优先权:

专利代理机构:

中国专利代理有限公司

代理人:

肖尔刚

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内容摘要

本发明揭示了一种潜孔耐磨蚀凿钻头,该钻头利用围绕排出孔的径向分布硬合金切割钻头或圆嵌块。可以减少对硬合金的冲刷,或将硬合金镶块定位的基底金属的消磨,以延长钻头寿命。

权利要求书

1: 用于将后端在一个钻机上固定的钻头其特征在于下列各项: 一个其纵向轴线与钻进方向平行伸展的主体; 一个安排在该主体的前缘,与该主体的该纵向轴线垂直的表面; 该表面上的一个供源点和加压流体供源连接; 若干进行岩石切割的切割装置布置在该表面上,排列方式为从该供给点沿径向排列。
2: 如权利要求1中之凿岩钻头,其特征为该加压流体为钻井泥浆。
3: 如权利要求1中之凿岩钻头,其特征为该加压流体为空气。
4: 如权利要求1中之凿岩钻头,其特征为该切割装置为硬合金镶块。
5: 如权利要求1中之凿岩钻头,其特征为该切割装置为布置在该表面上,围绕该钻头的直径部周缘的硬合金镶块。
6: 如权利要求1中之凿岩钻头,其特征为该供源点设有引导加压流体按理想方向通过该表面的装置。
7: 如权利要求6中之凿岩钻头,其特征为引导加压流体的该装置包括一和该轴线垂直,从该供源点逐渐变浅延伸的主横向流槽。

说明书


本发明有关主要用于爆破孔,水井,油井等钻岩的凿岩钻头。

    近来硬质合金镶块和凿岩钻头的设计的改进,增长了直径圆球嵌块(gaug    buttons)(例如使用大长度嵌块,双直径行(double    gauge    row),弹丸硬化孔(shot    peened    holes)等)的寿命,致使主要的故障形式,集中在嵌块(button)的表面上。经常对表面冲刷消磨了嵌块的适当的支持,最后以致硬合金圆嵌块的支承力减弱,乃至嵌块损坏,甚至丢失。

    本发明所倡导,是将诸如硬合金圆嵌块之类的硬合金切割镶块,从排出孔径向向外分布。这样可防止排出物自由冲刷流,携带研磨岩石颗粒围绕硬合金的基底金属经过。

    因此,本发明的目的,是防止朝向硬合金镶块的无约束冲刷流径。

    本发明的另一目的,是形成一条理想的冲刷路径,不和硬合金圆嵌块位置接近。

    而另外一个目的,是提供一种制造费用经济,使用寿命长的硬合金切割钻头。

    上述目的以及其他目的之所以能取得,在于硬合金圆嵌块钻头中有以下各项:

    一个主体,纵向轴线平行于钻进方向伸展;

    一个布置在主体前方或主体的前缘,和主体纵向轴线垂直的表面;

    表面上的一个供源点,和加压流体供源连接;

    若干作为岩石切割的切割装置,设置在表面上,切割装置的安排形式为从供源点沿径向线伸展排列。

    图1为先有技艺领域中磨蚀硬合金圆嵌块钻头的俯视。

    图2为本发明硬合金圆嵌块钻头俯视。

    图3本发明硬合金圆嵌块钻头前视。

    首先参看图1所示先有技艺领域中之实施方案。典型磨蚀形状如钻头表面阴影部分所示。由于将硬合金圆嵌块在钻头表面上,围绕排卸孔径向排列,故本发明可尽量减少磨蚀。这样便可以一方面提供一个自由流径,而另一方面尽可能形成若干流径限制,促进圆嵌块之间的流通而非通过圆嵌块流通。

    具体参看图2,图示钻头主体地整体,用标图号100表示。

    主体的纵向轴线与钻进方向20平行,前缘有表面部分和倾斜(亦即斜坡)部分。有一个与轴线同心的直径部分,形成周缘,和干部,该干部向后伸展,形成和钻机(图未示)连接的前缘。

    钻头表面用标图号1标志,钻头直径部用2标志,钻头斜坡部标志为3,与表面及直径部相连。从图2可见,表面圆嵌块用4表示,直径圆嵌块为5,中间圆嵌块标志为6。排出孔7大部和斜坡部3相通,排卸槽8伸向表面1,并在上面伸展。

    切割钻头直径部2上还设有七个周缘切口9,便利排出流体和/或钻井泥浆,从排出孔到达钻头后面,向钻杆柱流动,最后沿钻杆柱(图未示)流出钻孔,方式与传统潜孔钻进相同。

    本发明的圆嵌块或硬合金切割钻头镶块,从排出孔径向排列。虚线10表示径向延长线。因此排出流体可不受阻碍从圆嵌块行列之间通过,而同时,硬合金圆嵌块排成行列阻止流通。其效果是减少圆嵌块区里基底金属的磨蚀,从而保持圆嵌块安装的完整和寿命。

    参见图3,图示切割钻头的前视。如从图中可见,钻头还设有一个干部11,用以和钻机(图未示)接合。固定在钻机上的钻头旋转,并/或接受冲击,磨碎并/或击碎钻头下面的岩石。这样形成的碎片,可以按已知的传统钻井技艺,用诸如空气,钻井泥浆或水等加压流体,从孔中冲出。

    虽然对本人的发明已作如上说明,然而本技艺领域中之熟练者可能设想到具体安排的无数变化,除如权利要求书所确定者外,并无限制本人发明范围的企图。

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资源描述

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本发明揭示了一种潜孔耐磨蚀凿钻头,该钻头利用围绕排出孔的径向分布硬合金切割钻头或圆嵌块。可以减少对硬合金的冲刷,或将硬合金镶块定位的基底金属的消磨,以延长钻头寿命。 。

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