一種具有擴孔功能的組合鉆頭，由驅動組件、擴孔組件、鉆頭組件、外鉆桿和內鉆桿構成，外鉆桿和內鉆桿都與驅動組件上部固定連接，擴孔組件安裝在驅動組件內部，鉆頭組件與驅動組件下部固定連接；金剛石孕鑲塊與PDC齒的組合設計使本實用新型專利技術適用于大部分不同硬度的地層，同心環齒能增加齒底面與巖石的接觸壓強進而提高金剛石孕鑲塊的切削效率，齒間加強骨架可增加金剛石孕鑲塊的抗剪強度進而提高鉆頭壽命，綜合來看，這種組合鉆頭可大大提高鉆頭使用壽命，減少起下鉆作業，進而減少鉆進成本，提高純鉆進時間、鉆進效率以及鉆進利潤。此外，在鉆遇易縮徑地層時，驅動電機啟動進而伸出擴孔組件，第一PDC齒組可進行擴孔作業。第一PDC齒組可進行擴孔作業。第一PDC齒組可進行擴孔作業。
【技術實現步驟摘要】
一種具有擴孔功能的組合鉆頭
[0001]本技術屬于地質鉆探和油氣鉆井領域，具體涉及一種具有擴孔功能的組合鉆頭。
技術介紹
[0002]在地質鉆探和油氣鉆井過程中，地層的種類復雜多變，其中不乏破碎地層。在這種地層鉆進時，孔壁容易坍塌導致縮徑，導致鉆頭難以進行繼續鉆進。為保證鉆進的連續性，需要對鉆孔縮徑段進行擴孔。現有的擴孔鉆頭大多采用螺紋方式固定在轉軸上,擴孔鉆頭相對轉軸容易滑動,擴孔鉆頭的結構不夠穩固。
[0003]此外，鉆頭是鉆探技術中必不可少的重要組成部分，鉆頭的壽命直接決定著鉆探起下鉆頻次，其鉆進效率和壽命共同決定鉆探的臺月效率和鉆進周期。目前常規鉆頭分為孕鑲金剛石鉆頭、PDC鉆頭和牙輪鉆頭等，這些鉆頭分別適用于不同地層，缺少一種可同時適用于不同硬度地層的鉆頭。
技術實現思路
[0004]針對現有技術所存在的問題和缺點，本技術的目的是提供一種具有擴孔功能的組合鉆頭。
[0005]本技術為實現上述目的采用的技術方案是：
[0006]一種具有擴孔功能的組合鉆頭，由驅動組件、擴孔組件、鉆頭組件、外鉆桿和內鉆桿構成，外鉆桿和內鉆桿都與驅動組件上部固定連接，擴孔組件安裝在驅動組件內部，鉆頭組件與驅動組件下部固定連接；
[0007]驅動組件包括電機上接頭、驅動電機、電機外殼、中心齒輪軸、上支撐軸承固定、上支撐軸承、齒輪組外殼、推力軸承和下支撐軸承；
[0008]電機上接頭外壁與外鉆桿固定連接，電機上接頭內壁與內鉆桿固定連接，電機上接頭中間設置通孔與內鉆桿內孔相通，電機上接頭中間通孔四周還設置多個用于通過鉆井液的通孔；電機外殼上部與電機上接頭固定連接，電機外殼下部分別與齒輪組外殼和上支撐軸承固定固連，電機外殼中間設置安放驅動電機的放置槽，放置槽的四周設置多個用于通過鉆井液的通孔；驅動電機固定安裝在電機外殼的放置槽內且驅動電機的上端與電機上接頭固連，驅動電機的電機軸與中心齒輪軸上端固連，中心齒輪軸由驅動電機的電機軸進行驅動，中心齒輪軸上端臺階通過上支撐軸承與上支撐軸承固定中空通道內環槽轉動連接，上支撐軸承固定中空通道四周設置多個通孔用于通過鉆井液，中心齒輪軸下端與設置在齒輪組外殼內底面中心推力軸承安放槽內部的推力軸承轉動連接，齒輪組外殼側壁均勻設置N個用于通過擴孔組件的環形孔道，N≥3，齒輪組外殼內底面位于推力軸承安放槽四周還設有N個下支撐軸承安放槽，齒輪組外殼底面還環向設置多個用于通過鉆井液的通孔；
[0009]擴孔組件包括從動齒輪軸、擴孔板、第一PDC齒組和擴孔板支撐；
[0010]從動齒輪軸與中心齒輪軸齒輪配合，N個從動齒輪軸下端通過下支撐軸承與下支
撐軸承安放槽轉動連接，N≥3，擴孔板首端與從動齒輪軸側壁固定，擴孔板末端通過擴孔板支撐與從動齒輪軸連接，第一PDC齒組固定在擴孔板外壁。
[0011]本技術的有益效果：
[0012]金剛石孕鑲塊與PDC齒的組合設計使本技術適用于大部分不同硬度的地層，同心環齒能增加齒底面與巖石的接觸壓強進而提高金剛石孕鑲塊的切削效率，齒間加強骨架可增加金剛石孕鑲塊的抗剪強度進而提高鉆頭壽命，綜合來看，這種組合鉆頭可大大提高鉆頭使用壽命，減少起下鉆作業，進而減少鉆進成本，提高純鉆進時間、鉆進效率以及鉆進利潤。此外，在鉆遇易縮徑地層時，驅動電機啟動進而伸出擴孔組件，第一PDC齒組可進行擴孔作業。本技術功能強大，具有實用價值和意義，應用前景廣泛。
附圖說明
[0013]圖1是本技術的主視圖。
[0014]圖2是圖1中A
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A面剖視圖。
[0015]圖3是本技術中齒輪組外殼結構示意圖。
[0016]圖4是本技術中擴孔組件結構示意圖。
[0017]圖5是本技術中鉆頭組件結構示意圖。
[0018]圖6是本技術擴孔工作過程示意圖。
具體實施方式
[0019]參閱附圖所示，一種具有擴孔功能的組合鉆頭,由驅動組件、擴孔組件、鉆頭組件、外鉆桿1和內鉆桿2構成，外鉆桿1和內鉆桿2都與驅動組件上部固定連接，擴孔組件安裝在驅動組件內部，鉆頭組件與驅動組件下部固定連接；
[0020]所述驅動組件包括電機上接頭3、驅動電機4、電機外殼5、中心齒輪軸6、上支撐軸承固定7、上支撐軸承8、齒輪組外殼13、推力軸承14和下支撐軸承15；
[0021]所述電機上接頭3外壁與外鉆桿1固定連接，電機上接頭3內壁與內鉆桿2固定連接，電機上接頭3中間設置通孔與內鉆桿2內孔相通，電機上接頭3中間通孔四周還設置多個(本專利以四個為例進行說明)用于通過鉆井液的通孔；所述電機外殼5上部與電機上接頭3固定連接，所述電機外殼5下部分別與齒輪組外殼13和上支撐軸承固定7固連，所述電機外殼5中間設置安放驅動電機4的放置槽，放置槽的四周設置多個(本專利以四個為例進行說明)用于通過鉆井液的通孔；所述驅動電機4固定安裝在電機外殼5的放置槽內且驅動電機4的上端與電機上接頭3固連，驅動電機4的電機軸與中心齒輪軸6上端固連，所述中心齒輪軸6由驅動電機4的電機軸進行驅動，中心齒輪軸6上端臺階通過上支撐軸承8與上支撐軸承固定7中空通道內環槽轉動連接，上支撐軸承固定7中空通道四周設置多個(本專利以四個為例進行說明)通孔用于通過鉆井液，中心齒輪軸6下端與設置在齒輪組外殼13內底面中心推力軸承安放槽1303內部的推力軸承14轉動連接，齒輪組外殼13側壁均勻設置N個用于通過擴孔組件的環形孔道1301，N≥3(本專利以四個為例進行說明)，齒輪組外殼13內底面位于推力軸承安放槽1303四周還設有N個下支撐軸承安放槽1302，齒輪組外殼13底面還環向設置多個(本專利以四個為例進行說明)用于通過鉆井液的通孔；
[0022]所述擴孔組件包括從動齒輪軸9、擴孔板10、第一PDC齒組11和擴孔板支撐12；
[0023]從動齒輪軸9與中心齒輪軸6齒輪配合，N個從動齒輪軸9下端通過下支撐軸承15與下支撐軸承安放槽1302轉動連接，N≥3(本專利以四個為例進行說明)，所述擴孔板10首端與從動齒輪軸9側壁固定，由從動齒輪軸9驅動回轉，擴孔板10末端通過擴孔板支撐12與從動齒輪軸9連接，擴孔板支撐12的作用是加強擴孔板10，防止其在擴孔工作時發生大變形；所述第一PDC齒組11固定在擴孔板10外壁，用于進行鉆進過程中的擴孔工作；
[0024]所述鉆頭組件包括鉆頭鋼體16、同心環齒17、內保徑片18、外保徑片19、齒間加強骨架20、第二PDC齒組21和水口22；
[0025]所述鉆頭鋼體16與齒輪組外殼13下端固定連接；所述同心環齒17為金剛石孕鑲塊，多個同心環齒17沿鉆頭鋼體16的圓周方向均勻間隔分布在其端部，同心環齒17底面設置有環形凹槽，用于提高鉆頭底面與巖石的壓強，可提高鉆頭的碎巖效率；同心環齒17內壁面設置多個內保徑片18，用于保護同心環齒17內部，同心環齒17外壁面設置多個外保徑片19，用于保護同心環齒17外部，相鄰的同心環齒17之間連接有齒間加強本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種具有擴孔功能的組合鉆頭，其特征在于：由驅動組件、擴孔組件、鉆頭組件、外鉆桿(1)和內鉆桿(2)構成，外鉆桿(1)和內鉆桿(2)都與驅動組件上部固定連接，擴孔組件安裝在驅動組件內部，鉆頭組件與驅動組件下部固定連接；驅動組件包括電機上接頭(3)、驅動電機(4)、電機外殼(5)、中心齒輪軸(6)、上支撐軸承固定(7)、上支撐軸承(8)、齒輪組外殼(13)、推力軸承(14)和下支撐軸承(15)；電機上接頭(3)外壁與外鉆桿(1)固定連接，電機上接頭(3)內壁與內鉆桿(2)固定連接，電機上接頭(3)中間設置通孔與內鉆桿(2)內孔相通，電機上接頭(3)中間通孔四周還設置多個用于通過鉆井液的通孔；電機外殼(5)上部與電機上接頭(3)固定連接，電機外殼(5)下部分別與齒輪組外殼(13)和上支撐軸承固定(7)固連，電機外殼(5)中間設置安放驅動電機(4)的放置槽，放置槽的四周設置多個用于通過鉆井液的通孔；驅動電機(4)固定安裝在電機外殼(5)的放置槽內且驅動電機(4)的上端與電機上接頭(3)固連，驅動電機(4)的電機軸與中心齒輪軸(6)上端固連，中心齒輪軸(6)由驅動電機(4)的電機軸進行驅動，中心齒輪軸(6)上端臺階通過上支撐軸承(8)與上支撐軸承固定(7)中空通道內環槽轉動連接，上支撐軸承固定(7)中空通道四周設置多個通孔用于通過鉆井液，中心齒輪軸(6)下端與設置在齒輪組外殼(13)內底面中心推力軸承安放槽(1303)內部的推力軸承(14)轉動連接，齒輪組外殼(13)側壁均勻設置N個用于通過擴孔組件的環形孔道(1301)，N≥3，齒輪組外殼(13)內底面位于推力軸承安放槽(1303)四周還設有N個下支撐軸承安放槽(1302)，齒輪組外殼(13)底面還環向設...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫鑫，李舜豐，馮曉明，簡鐸，周東富，張瑩，王迪，
申請(專利權)人：吉林省地質勘探技術研究所，
類型：新型
國別省市：
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