[发明专利]一种钻井用具有耐磨功能的PDC钻头有效

专利信息
申请号: 202111008732.1 申请日: 2021-08-31
公开(公告)号: CN113445923B 公开(公告)日: 2021-11-09
发明(设计)人: 韩增文;蔡成镜;张红鑫;高汝维;徐昌旭;刘克兵 申请(专利权)人: 胜利油田海胜实业有限责任公司
主分类号: E21B10/00 分类号: E21B10/00;E21B10/60;E21B3/02;E21B21/16
代理公司: 淄博市众朗知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 37316 代理人: 程强强
地址: 257200 山*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 钻井 用具 耐磨 功能 pdc 钻头
【说明书】:

本发明公开了一种钻井用具有耐磨功能的PDC钻头,涉及钻井钻头技术领域,包括用于对钻头整体进行清理通风的通风装置,通风装置上设置有多个通风斗与扇叶,在钻头工作时同步转动,通风装置下端设置有用于变换钻头功能的变换装置,变换装置上设置有凸轮,使本发明在工作中遇到岩层时进行震击,变换装置下端设置有用于钻进的钻头装置,钻头装置设置有两种钻动方式,提高钻井效率,降低钻头的磨损程度,本发明在进行钻井时,对不同土质进行不同速度的钻磨,根据钻磨的速度来实现功能的转变,底端钻头装置的设置降低了在打磨过程中钻头的磨损程度。

技术领域

本发明涉及钻井钻头技术领域,特别涉及一种钻井用具有耐磨功能的PDC钻头。

背景技术

在钻井过程中钻头是破碎岩石的主要工具,井眼是由钻头破碎岩石而形成的,一个井眼形成的好坏,所用时间的长短,除与所钻地层岩石的特性和钻头本身的性能有关外,更与钻头和地层之间的相互匹配程度有关,钻头的合理选型对提高钻井速度,降低钻井综合成本起着重要作用,钻头是进行石油钻井工作的重要工具之一,钻头是否适应岩石的性质和钻头质量的好坏,在选用钻井工艺方面起着非常重要的作用,特别是对钻井质量、钻探速度、钻井成本方面产生着巨大的影响,PDC钻头是当今石油和天然气勘探开发行业广泛使用的一种破岩工具,它有效地提高了机械钻具的耐磨程度,缩短了钻井周期。

申请号为:CN202110350625.0的专利公开了一种耐磨的PDC-牙轮复合钻头,包括PDC钻头和单牙轮钻头,PDC钻头长度方向开设有螺纹孔,单牙轮钻头通过螺纹安装在螺纹孔内;PDC钻头包括钻头本体,钻头本体的圆周上均布有若干刀翼,刀翼上固定嵌入有若干PDC切削齿;相邻的两片刀翼之间的钻头本体上开设有与钻头本体内部的第一主流道连通的第一辅流道;单牙轮钻头的螺纹段开设的一圈半圆形凹槽和每片刀翼上安装的半圆形凹槽配合,用以限制PDC钻头和单牙轮钻头松动的限位机构。此发明虽然具有连接稳定性好,流道防堵塞,耐磨性好等优点,但是钻头在工作中遇到地质偏硬的环境时无法继续工作,持续工作会对钻头造成严重伤害,本发明设置的变换装置能够在地质偏硬的环境工作时自动变换成破碎状态,将障碍物打碎,避免障碍物对钻头造成大幅度的磨损。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术上的缺陷,具有自动更换工作模式的功能,在遇到坚硬地质时对岩层进行破碎,解决了遇到硬质土地时钻头持续工作造成不必要磨损的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种钻井用具有耐磨功能的PDC钻头,包括通风装置、变换装置、钻头装置,所述的通风装置包括外筒,外筒上滑动设置有破碎盘,破碎盘上端设置有上端锥齿轮,上端锥齿轮上设置有固定花键,固定花键与上端锥齿轮之间设置有衔接弹簧,破碎盘下端设置有破碎柱;所述的变换装置包括安装在破碎盘内部的固定盘,固定盘上设置有固定柱,固定柱上端设置有滑动套筒,滑动套筒内部滑动设置有下端花键,滑动套筒侧边转动设置有转动杆,下端花键上端设置有变换圆盘,变换圆盘侧边设置有侧边滑动板,侧边滑动板上滑动设置有滑动块,转动杆一端与滑动套筒转动连接,转动杆另一端与滑动块转动连接,变换圆盘侧边设置有凸轮,凸轮前端设置有侧边锥齿轮,外筒低速转动时滑动块在侧边滑动板上向靠近下端花键的方向滑动,滑动块通过转动杆带动滑动套筒升降,滑动套筒带动固定柱插入固定盘内,使固定盘、滑动套筒、转动杆、变换圆盘与外筒同时转动,侧边锥齿轮在上端锥齿轮上转动,侧边锥齿轮带动凸轮转动,凸轮带动破碎盘与破碎柱移动,将硬质土地打碎,避免钻头持续的对硬质土地进行工作,对钻头造成不必要的磨损。

进一步的,所述的外筒高速旋转时滑动块向靠近侧边滑动板方向运动,滑动块带动滑动套筒升降,滑动套筒顶动衔接弹簧移动,通过滑动套筒带动下端花键与固定花键连接,滑动套筒内设置有轴承,当固定柱从固定盘中拔出时,下端花键不随外筒转动,进而使下端的钻头装置进行工作。

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