一種減壓提速PDC金剛石鉆頭制造技術

本發明專利技術公開了一種減壓提速PDC金剛石鉆頭，主要涉及金剛石鉆頭技術領域，包括調控機構、實施機構；調控機構包括固定部件、傳動部件、間歇部件、伸縮部件；實施機構包括鉆頭部件、抽取部件，在鉆頭部件上設置有切削齒，固定部件為整個裝置的外殼，傳動部件負責提供主要動力，間歇部件負責與鉆頭部件配合，利用伸縮部件調整鉆頭部件上切削齒的位置，更換新的切削齒進行使用，抽取部件負責主動抽取切削齒鉆地產生的碎屑。地產生的碎屑。地產生的碎屑。

【技術實現步驟摘要】
一種減壓提速PDC金剛石鉆頭


[0001]本專利技術主要涉及金剛石鉆頭
，具體涉及一種減壓提速PDC金剛石鉆頭。

技術介紹

[0002]為了開采地下的油氣資源，需要利用鉆具鉆穿地下地層；這些鉆具從地面到地下一般依次包括井架、轉盤、方鉆桿、鉆桿、鉆鋌和鉆頭；其中鉆頭對地層進行切削從而鉆進井眼。鉆頭切削地層的同時在井底產生大量的巖屑，為了把這些巖屑清除到地面，在鉆進的同時必須通過鉆柱內部注入鉆井液，這些鉆井液從鉆頭噴出并經過鉆柱與地層之間的環形空間返回到地面，從而把巖屑攜帶到地面。然而，鉆井液對井底產生一個非常大的液柱壓持力，例如，對于一個3000米深的井眼，使用密度為1.1g/cm3的鉆井液鉆井，這樣的壓力將達到33MPa。現有鉆頭的水孔出口方向是沿著井深方向向下，且與鉆頭軸線正方向夾角為0
°
～60
°
，鉆井液從水孔流出后直接沖擊井底，在巨大的壓持力作用下，鉆頭切削下來的巖屑被壓持在井底，從而不利于巖屑的清除，極大地降低了巖屑清除效率。現有技術中的鉆頭普遍在鉆體上設置螺旋形的排屑槽，將泥漿從排屑槽排出。
[0003]此外在深井和超深井的鉆井過程中，巨大的鉆井液液柱壓持力，造成鉆頭的重復破碎；對于地層比較復雜的井段，比如對含礫粗砂巖地層，鉆頭最外圍的牙齒受力狀態比較惡劣，極易出現磨損失效、斷齒、碎齒或脫落等現象，導致鉆頭失去攻擊性，鉆速下降，降低了鉆井效率，增加了鉆井成本。由此如何減小壓力進行排除碎屑，以及如何在巨大壓力下減小對鉆頭的損害，減少切削齒的斷齒、碎齒是一個亟待解決的問題。
[0004]現有技術中，申請號為CN202011373587.2的專利公開了一種破巖PDC金剛石鉆頭，包括本體，設于本體上的固定切削的刀翼，刀翼設有至少三個，位于兩個相鄰的刀翼之間均設有牙掌，牙掌上設有牙輪，牙輪上設有第一切削齒，刀翼上設有主切削層，每個刀翼的側部均設有噴水孔。該專利雖然能夠在硬地層中進行鉆取，金剛石刀粒不容易崩壞，但是該專利只是針對硬地層中鉆頭容易崩壞的技術問題，是對鉆頭本身的設計，沒有涉及到在壓力較大時如何排碎屑的技術問題，也無法針對在較大壓力中如何有效保護切削齒的技術問題。

技術實現思路

[0005]針對上述技術問題本專利技術提供了一種減壓提速PDC金剛石鉆頭，包括調控機構、實施機構，所述的實施機構安裝在調控機構上，所述的調控機構包括固定部件、傳動部件、間歇部件；實施機構包括鉆頭部件和抽取部件；所述的鉆頭部件上設置有切削齒；所述的傳動部件轉動時帶著間歇部件下降，所述的間歇部件在下降時轉動，并推動鉆頭部件在固定部件上滑動松開對切削齒的定位，所述的間歇部件上設置有伸縮部件，在間歇部件下降時，帶著伸縮部件與鉆頭部件配合，調整切削齒位置實現更換切削齒；所述的抽取部件在傳動部件轉動時，轉動抽取碎屑。
[0006]進一步地，所述的間歇部件包括斜面支座、轉動架，所述的傳動部件在斜面支座上
轉動，擠壓所述的斜面支座下降；所述的轉動架上設置有下滾輪，所述的下滾輪在斜面支座上滑動時帶動轉動架轉動，所述的轉動架驅動所述的鉆頭部件在固定件上滑動將切削齒松開。通過一個傳動部件能驅動多個部件同時運轉，效率更高。
[0007]進一步地，所述的鉆頭部件包括固定座架、水平架、刀盤，所述的固定座架安裝在固定部件上，所述的固定座架上轉動安裝有轉動齒輪；所述的水平架滑動安裝在固定部件上，所述的水平架上通過連桿設置有滑塊，所述的滑塊對刀盤進行定位，所述的刀盤轉動安裝在固定部件上，所述的刀盤上固定安裝有側齒輪，所述的側齒輪與伸縮部件配合。
[0008]進一步地，所述的伸縮部件包括內圓座，所述的內圓座固定安裝在斜面支座上，所述的內圓座內固定安裝有氣缸，在氣缸的輸出端上安裝有支撐架，所述的支撐架上設置有上滾輪，所述的上滾輪驅動斜塊架在內圓座上滑動，所述的斜塊架上固定安裝有內齒條，所述的內齒條與所述的側齒輪配合。
[0009]進一步地，所述的傳動部件包括帶爪齒圈，所述的帶爪齒圈轉動安裝在固定部件上，所述的帶爪齒圈與棘爪配合，所述的棘爪上通過圓輪固定安裝有傳動輥；所述的帶爪齒圈轉動時帶動抽取部件對碎屑進行抽取。
[0010]進一步地，所述的抽取部件包括外齒輪，所述的外齒輪與所述的帶爪齒圈配合，所述的外齒輪上固定安裝有螺旋刀。
[0011]進一步地，所述的固定部件包括保護殼，所述的保護殼內固定安裝有安裝座和中心座，所述的中心座上固定安裝有支柱，所述的中心座上設置有大彈簧。
[0012]進一步地，所述的鉆頭部件設置有若干組。設置多組更利于鉆地操作。
[0013]進一步地，所述的抽取部件設置有若干組，所述的抽取部件與所述的鉆頭部件設置的數量相同。多組抽取部件，排碎屑的效率更高。
[0014]本專利技術與現有技術相比的有益效果是：1、本專利技術能通過鉆頭部件對切削齒進行定位，當需要使用切削齒時通過傳動部件和間歇部件的配合，帶著鉆頭部件松開對切削齒的定位，將切削齒改變位置，調換新的切削齒進行使用，實現周期性更換切削齒的功能，減少長期使用一個切削齒導致斷齒的情況，從而整體保護鉆頭；2、通過傳動部件能驅動抽取部件轉動，抽取部件將井底的碎屑主動往上抽送，改變原有的排碎屑方式，大大提高了排碎屑的效率；3、通過調控機構與實施機構的配合，能夠在深度較大的井底，在較大壓力的情況下，最大程度減少壓力對切削齒以及排碎屑的影響。
附圖說明
[0015]圖1為本專利技術整體示意圖。
[0016]圖2為本專利技術調控機構剖面示意圖。
[0017]圖3、圖4、圖5、圖7為本專利技術調控機構結構示意圖。
[0018]圖6為本專利技術調控機構局部細節示意圖。
[0019]圖8、圖11為本專利技術實施機構結構正面示意圖。
[0020]圖9為本專利技術實施機構仰視結構示意圖。
[0021]圖10本專利技術實施機構結構示意圖。
具體實施方式
[0022]下面結合具體實施例對本專利技術作進一步描述，在此通過專利技術的示意性實施例以及說明解釋本專利技術，但并不作為對本專利技術的限定。
[0023]實施例：如圖1
?
圖11所示的一種減壓提速PDC金剛石鉆頭，包括調控機構1、實施機構2。
[0024]如圖2
?
圖7所示，所示，安裝座102固定安裝在保護殼101上，中心座103固定安裝在保護殼101上，支柱104固定安裝在中心座103上，電機105固定安裝在保護殼101上，主齒輪106固定安裝在電機105的軸上，帶爪齒圈107轉動安裝在保護殼101上，圓輪108固定安裝在棘爪109上，棘爪109轉動安裝在保護殼101上，傳動輥110固定安裝在圓輪108上，斜面支座111固定安裝在內圓座112上，內圓座112固定安裝在帶槽軸115上，斜塊架113滑動安裝在內圓座112上，內齒條114固定安裝在斜塊架113上，帶槽軸115轉動安裝在中心座103上，下滾輪116轉動安裝在轉動架117上，轉動架117轉動安裝在中心座103上，大彈簧118套本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種減壓提速PDC金剛石鉆頭，包括調控機構、實施機構，所述的實施機構安裝在調控機構上，其特征在于，所述的調控機構包括固定部件、傳動部件、間歇部件；實施機構包括鉆頭部件和抽取部件；所述的鉆頭部件上設置有切削齒；所述的傳動部件轉動時帶著間歇部件下降，所述的間歇部件在下降時轉動，并推動鉆頭部件在固定部件上滑動松開對切削齒的定位，所述的間歇部件上設置有伸縮部件，在間歇部件下降時，帶著伸縮部件與鉆頭部件配合，調整切削齒位置實現更換切削齒；所述的抽取部件在傳動部件轉動時，轉動抽取碎屑。2.根據權利要求1所述的一種減壓提速PDC金剛鉆頭，其特征在于，所述的間歇部件包括斜面支座、轉動架，所述的傳動部件在斜面支座上轉動，擠壓所述的斜面支座下降；所述的轉動架上設置有下滾輪，所述的下滾輪在斜面支座上滑動時帶動轉動架轉動，所述的轉動架驅動所述的鉆頭部件在固定件上滑動將切削齒松開。3.根據權利要求2所述的一種減壓提速PDC金剛鉆頭，其特征在于，所述的鉆頭部件包括固定座架、水平架、刀盤，所述的固定座架安裝在固定部件上，所述的固定座架上轉動安裝有轉動齒輪；所述的水平架滑動安裝在固定部件上，所述的水平架上通過連桿設置有滑塊，所述的滑塊對刀盤進行定位，所述的刀盤轉動安裝在固定部件上，所述的刀盤上固定安裝有側齒輪，所述的側齒輪與伸縮部件配合。4.根...

【專利技術屬性】
技術研發人員：于振忠，李勝景，付慶林，保有海，
申請(專利權)人：濰坊盛德石油機械制造有限公司，
類型：發明
國別省市：