利用滚动作用修正井壁增强钻头保径效果的装置

摘要

本发明公开了利用滚动作用修正井壁增强钻头保径效果的装置，它包括通过螺钉（1）安装于钻头（12）保径切削表面上的滚筒座（2）和通过销轴（3）可回转地安装于滚筒座（2）上的滚筒（4），滚筒（4）套装于销轴（3）上，销轴（3）两端安装于滚筒座（2）上。本发明的有益效果是：通过滚动作用修正井壁，减小滚筒与井壁的摩擦，增加有效磨损体积，增强保径效果；同时，保径单元相对于井壁的运动可为滚动或滚动+滑动，具有扩眼与光滑井壁的功能，提高井眼质量；减小钻进过程反扭矩，增强钻头稳定性；本发明使井眼轨迹规整，在大斜度井和水平井中，可减小钻进过程钻头反扭矩，降低钻头回旋概率，延长钻头使用寿命、提高机械钻速。

主权项

利用滚动作用修正井壁增强钻头保径效果的装置，它包括通过螺钉（1）安装于钻头（12）保径切削表面上的滚筒座（2）和通过销轴（3）可回转地安装于滚筒座（2）上的滚筒（4），所述的滚筒座（2）上至少设置有一个销轴（3），滚筒（4）套装于销轴（3）上，销轴（3）两端安装于滚筒座（2）上，其特征在于：滚筒（4）的轴心线与钻头（12）的轴心线平行或存在小于90°的空间夹角，当滚筒（4）的轴心线与钻头（12）的轴心线平行时，滚筒（4）相对于井壁的运动为“滑动”，当滚筒（4）的轴心线与钻头（12）的轴心线存在小于90°的空间夹角时，滚筒（4）的轴心线与铅垂面平行且滚筒（4）的轴心线与钻头（12）的轴心线呈空间交错关系，从而使滚筒（4）相对于井壁的运动为“滚动+滑动”形式，具有扩眼与光滑井壁的功能，提高井眼质量；所述的滚筒（4）可回转地套装于销轴（3）上，滚筒（4）与销轴（3）之间设置有耐磨环（5），销轴（3）的两端均与滚筒座（2）固定连接或滚筒座（2）上设置有与销轴（3）的两端相配合的安装孔，销轴（3）可回转地安装于滚筒座（2）的安装孔内上，销轴（3）与滚筒座（2）之间也设置有耐磨环（5），从而实现滚筒（4）与井壁直接接触时的自身滚动，变滑动摩擦为滚动摩擦，因此减小滚筒与井壁的摩擦，增加其与井壁的磨损接触面，增加有效磨损体积，增强保径效果，所述的滚筒座（2）与钻头（12）通过键连接，并由螺钉（1）连接固定；所述的销轴（3）包括销轴本体（9）和设置于销轴本体（9）外表面的耐磨层A（8），所述的滚筒（4）包括滚筒本体（10）和设置于其外表面或/和内表面的耐磨层B（11）；所述的销轴本体（9）和滚筒本体（10）的材料为钢材、粉末冶金材料、有色金属、复合材料，所述的耐磨环（5）、耐磨层A（8）和耐磨层B（11）的材料为硬质合金、聚晶金刚石复合片、聚晶金刚石复合体、热稳定聚晶金刚石、人造金刚石孕镶块、天然金刚石孕镶块、立方氮化硼和陶瓷中的一种或者是包含硬质合金和金刚石的复合材料或包含硬质合金和立方氮化硼的复合材料；所述的每个销轴（3）上设置有一个或多个滚筒（4）。