一種具有保護罩的石油鑽井用pdc鑽頭的製作方法

2023-07-09 18:34:31

一種具有保護罩的石油鑽井用pdc鑽頭的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種具有保護罩的石油鑽井用PDC鑽頭。其技術方案是：鑽頭本體的端部設有多組固定主刀翼，固定主刀翼上設有兩排切削齒，一排為弧形切削齒，另一排為三角形切削齒；所述的鑽頭本體的端部外邊緣處設有多組斜槽，所述的斜槽配合連接活動輔刀翼，在活動輔刀翼上設有第一切削齒和第二切削齒；所述的鑽頭本體的側壁上設有滑軌，三組弧形的護罩通過滑動支架安裝在鑽頭本體的側壁上。有益效果是：通過在鑽頭本體外側安裝有護罩和滑軌，可以在搬運時打開護罩，從而三片護罩將整個鑽頭本體的鑽頭部給罩住，這樣，避免了硬碰撞，減少了切削齒的脫落風險，而在正常使用時，可以通過滑軌將護罩移動到鑽頭本體的側壁上，不影響正常使用。
【專利說明】一種具有保護罩的石油鑽井用PDC鑽頭
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種PDC鑽頭，特別涉及一種具有保護罩的石油鑽井用PDC鑽頭。【背景技術】
[0002]鑽頭是鑽井時必不可少的破碎巖石工具，主要有牙輪鑽頭、金剛石鑽頭和刮刀鑽頭三類，其中，①牙輪鑽頭，由鑽頭體、牙爪、牙輪、軸承、水眼等組成，按牙輪結構分銑齒型及鑲齒型兩種，按軸承結構分密封(或不密封)滾動軸承及密封(或不密封)滑動軸承兩種，牙輪鑽頭適用於鑽各種地層，目前應用最廣泛。②金剛石鑽頭，最初只限用於硬地層，其品種與使用範圍正日益擴大，鑽頭的價格雖高，但工作壽命長，如選用合理，可取得較好的經濟效果；③刮刀鑽頭，結構簡單，製造方便，鑽軟地層速度較快，但鑽進時扭矩較大，易損壞鑽具和設備。
[0003]現有的PDC鑽頭，一般是在鑽頭本體上安裝多個固定刀翼，在刀翼上安裝有多個切削齒，根據不同的鑽井需要，採用不同材料或者形狀的切削齒，而現有的切削齒都是砸進固定刀翼上的凹槽內固定，這就存在一個問題是:由於其體重較大，在搬運中難免會出現磕碰現象，進而造成切削齒的脫落，給現場應用帶來不必要的麻煩。而現有的保護措施就僅僅是採用原始的包裹方式，其效果也不是很好，經過專利檢索，也未發現類似的專利。

【發明內容】

[0004]本實用新型的目的就是針對現有技術存在的上述缺陷，提供一種具有保護罩的石油鑽井用PDC鑽頭，通過增設罩和滑軌，可以在搬運時打開護罩，從而三片護罩將整個鑽頭本體的鑽頭部給罩住，這樣避免了硬碰撞，減少了切削齒的脫落風險。
[0005]其技術方案是:包括鑽頭本體、高壓噴水嘴、活動輔刀翼、斜槽、高壓噴氣嘴、固定主刀翼、弧形切削齒、三角形切削齒、滑軌、滑動支架和護罩，所述的鑽頭本體的內腔設有高壓水流道和高壓氣流道，分別與鑽頭本體端部的高壓噴水嘴和高壓噴氣嘴連通；所述的鑽頭本體的端部設有多組固定主刀翼，固定主刀翼上設有兩排切削齒，一排為弧形切削齒，另一排為三角形切削齒；所述的鑽頭本體的端部外邊緣處設有多組斜槽，所述的斜槽配合連接活動輔刀翼，在活動輔刀翼上設有第一切削齒和第二切削齒；所述的鑽頭本體的側壁上設有滑軌，三組弧形的護罩通過滑動支架安裝在鑽頭本體的側壁上。
[0006]上述的三角形切削齒由三角形結構、半圓形結構組成一體，上部為三角形結構，下部為半圓形結構。
[0007]上述的活動輔刀翼的一側為斜面結構，與鑽頭本體的端部的斜槽配合連接。
[0008]上述的滑動支架的一端與滑軌連接，另一端與護罩的內壁活動連接，所述的護罩採用具有彈性的橡膠或塑料製成。
[0009]本實用新型的有益效果是:通過在鑽頭本體外側安裝有護罩和滑軌，可以在搬運時打開護罩，從而三片護罩將整個鑽頭本體的鑽頭部給罩住，這樣，避免了硬碰撞，減少了切削齒的脫落風險，而在正常使用時，可以通過滑軌將護罩移動到鑽頭本體的側壁上，不影響正常使用；另外，通過高壓噴氣嘴向鑽孔噴射高壓氣體，使得泥沙被及時清理掉，這樣，活動輔刀翼即可降落，從而解除卡鑽問題；另外，通過在固定主刀翼上設置一排為弧形切削齒，另一排為三角形切削齒，可以大大降低切削齒的磨損，也提高了鑽井的效率；本實用新型的鑽頭結構合理，製作成本低，容易得到大規模推廣使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]附圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0011]附圖2是本實用新型的護罩展開時的結構示意圖；
[0012]附圖3是本實用新型的鑽頭本體的俯視圖；
[0013]附圖4是本實用新型的三角形切削齒的結構圖；
[0014]上圖中:鑽頭本體1、高壓噴水嘴2、活動輔刀翼3、斜槽4、高壓噴氣嘴5、固定主刀翼6、弧形切削齒7、三角形切削齒8、高壓氣流道9、高壓水流道10、滑軌11、滑動支架12、護罩13、第一切削齒3.1、第二切削齒3.2、三角形結構7.1、半圓形結構7.2。
【具體實施方式】
[0015]結合附圖1-4，對本實用新型作進一步的描述:
[0016]本實用新型包括鑽頭本體1、高壓噴水嘴2、活動輔刀翼3、斜槽4、高壓噴氣嘴5、固定主刀翼6、弧形切削齒7、三角形切削齒8、滑軌11、滑動支架12和護罩13，所述的鑽頭本體I的內腔設有高壓水流道10和高壓氣流道9，分別與鑽頭本體端部的高壓噴水嘴2和高壓噴氣嘴5連通；所述的鑽頭本體I的端部設有多組固定主刀翼6，固定主刀翼6上設有兩排切削齒，一排為弧形切削齒7，另一排為三角形切削齒8 ;所述的鑽頭本體I的端部外邊緣處設有多組斜槽4，所述的斜槽4配合連接活動輔刀翼3，在活動輔刀翼3上設有第一切削齒3.1和第二切削齒3.2 ;所述的鑽頭本體I的側壁上設有滑軌11，三組弧形的護罩13通過滑動支架12安裝在鑽頭本體I的側壁上。
[0017]其中，三角形切削齒8由三角形結構7.1、半圓形結構7.2組成一體，上部為三角形結構7.1，下部為半圓形結構7.2。上述的活動輔刀翼3的一側為斜面結構，與鑽頭本體I的端部的斜槽4配合連接。
[0018]另外，滑動支架12的一端與滑軌11連接，另一端與護罩13的內壁活動連接，所述的護罩採用具有彈性的橡膠或塑料製成。
[0019]使用時，通過在鑽頭本體外側安裝有護罩和滑軌，可以在搬運時打開護罩，從而三片護罩將整個鑽頭本體的鑽頭部給罩住，這樣，避免了硬碰撞，減少了切削齒的脫落風險，而在正常使用時，可以通過滑軌將護罩移動到鑽頭本體的側壁上，不影響正常使用，當然，也可以在搬運到井場之後，在下井之前將護罩取下。
[0020]本實用新型在正常下鑽時，由於重力原因，活動輔刀翼移動向下，在鑽井時，固定主刀翼旋轉，帶動三角形切削齒8在前旋轉，後面的弧形切削齒7進一步旋轉，同時，由於地層的擠壓作用，使活動輔刀翼沿著斜槽上移動，這樣，使鑽頭的直徑得到擴大，形成變徑鑽頭；而在鑽井完成上提鑽頭時，有可能出現泥沙堵住活動輔刀翼的下落，造成卡鑽，這時候，通過高壓噴氣嘴向鑽孔噴射高壓氣體，使得泥沙被及時清理掉，這樣，活動輔刀翼即可降落，從而解除卡鑽問題。[0021]另外，通過在固定主刀翼上設置一排為弧形切削齒7，另一排為三角形切削齒8，可以大大降低切削齒的磨損，也提高了鑽井的效率。當然，弧形切削齒7與三角形切削齒8可以混裝在一起，也可以提高鑽井效率，本實用新型的結構合理，製作成本低，容易得到大規模推廣使用。
【權利要求】
1.一種具有保護罩的石油鑽井用PDC鑽頭，其特徵是:包括鑽頭本體(I)、高壓噴水嘴(2)、活動輔刀翼(3)、斜槽(4)、高壓噴氣嘴(5)、固定主刀翼(6)、弧形切削齒(7)、三角形切削齒(8)、滑軌(11)、滑動支架(12)和護罩(13)，所述的鑽頭本體(I)的內腔設有高壓水流道(10)和高壓氣流道(9)，分別與鑽頭本體端部的高壓噴水嘴(2)和高壓噴氣嘴(5)連通；所述的鑽頭本體(I)的端部設有多組固定主刀翼(6 )，固定主刀翼(6 )上設有兩排切削齒，一排為弧形切削齒(7)，另一排為三角形切削齒(8);所述的鑽頭本體(I)的端部外邊緣處設有多組斜槽(4)，所述的斜槽(4)配合連接活動輔刀翼(3 )，在活動輔刀翼(3 )上設有第一切削齒(3.1)和第二切削齒(3.2);所述的鑽頭本體(I)的側壁上設有滑軌(11)，三組弧形的護罩(13)通過滑動支架(12)安裝在鑽頭本體(I)的側壁上。
2.根據權利要求1所述的具有保護罩的石油鑽井用PDC鑽頭，其特徵是:所述的三角形切削齒(8)由三角形結構(7.1)、半圓形結構(7.2)組成一體，上部為三角形結構(7.1),下部為半圓形結構(7.2)。
3.根據權利要求1所述的具有保護罩的石油鑽井用PDC鑽頭，其特徵是:所述的活動輔刀翼(3)的一側為斜面結構，與鑽頭本體(I)的端部的斜槽(4)配合連接。
4.根據權利要求1所述的具有保護罩的石油鑽井用PDC鑽頭，其特徵是:所述的滑動支架(12)的一端與滑軌(11)連接，另一端與護罩(13)的內壁活動連接，所述的護罩採用具有彈性的橡膠或塑料製成。
【文檔編號】E21B10/60GK203756047SQ201420156991
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月2日 優先權日:2014年4月2日
【發明者】杭慶東, 李建德, 王強 申請人:勝利油田盛輝石油技術開發有限責任公司