一种具有保径作用的钻井装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及钻井机械领域，具体涉及一种具有保径作用的钻井装置。包括耐磨弧片、保径环、保径齿、螺旋基体、基体支座、钻头、左圆柱、中圆柱、右圆柱、保径基体、耐磨球、弹簧等，在钻井过程中，当钻头上的外切削齿逐渐磨损使得所钻井眼缩小不能达标时，安装在螺旋基体和基体支座之间的耐磨球磨削缩小的井壁开始其保径工作；随着耐磨球不断磨损导致井眼直径不达标时，保径齿开始对缩小的井壁进行切削；当保径齿逐渐被磨损导致井眼直径不达标时，耐磨弧片磨削缩小的井壁开始保径工作，多重保径有利于延长钻头的使用寿命，增加钻井效率。

A Drilling Device with Diameter Preservation Function

The invention relates to the field of drilling machinery, in particular to a drilling device with diameter-keeping function. Including wear-resisting arc, diameter-retaining ring, diameter-retaining teeth, spiral base, base support, drill bit, left cylinder, middle cylinder, right cylinder, diameter-retaining base, wear-resisting ball, spring, etc. During drilling process, when the outer cutting teeth on the bit wear gradually and the hole shrinkage can not reach the standard, the wear-resisting ball grinding shrinkage wall installed between the spiral base and base support begins to maintain. Diameter work; when borehole diameter is not up to standard due to wear of wear-resistant ball, diameter-preserving teeth begin to cut the reduced borehole wall; when the diameter of borehole is not up to standard due to wear of diameter-preserving teeth gradually, the borehole wall reduced by wear-resistant arc plate grinding starts diameter-preserving work, multiple diameter-preserving is conducive to prolonging the service life of drilling bits and increasing drilling efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种具有保径作用的钻井装置
本专利技术涉及钻井机械领域，具体涉及一种具有保径作用的钻井装置。
技术介绍
随着钻进总量的增加，钻头的外切削齿不断磨损，导致所钻井眼的直径缩小而不能达标，如果钻头没有保径结构，那么为了避免钻头的继续磨损导致井壁与钻杆产生摩擦，则需要重新更换新钻头以使井眼直径达标，频繁更换钻头不仅增加了钻井成本还大大降低钻井效率；当钻头频繁进行起钻倒划眼等作业时，容易出现保径结构磨损而钻头上的外切削齿能够正常使用的情况，现有保径结构和钻头多为一体式加工，那么因保径结构磨损而不得不更换钻头会增加钻井成本，因此，如何提供一种具有多重保径结构且更换保径结构时无须更换钻头的钻井装置是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题是：如何提供一种具有多重保径结构且更换保径结构时无须更换钻头的钻井装置。为实现上述目的，本专利技术提供一种具有保径作用的钻井装置，其采用的技术方案如下：一种具有保径作用的钻井装置，包括耐磨弧片、保径环、保径齿、固定螺钉、限位螺钉、螺旋基体、基体支座、钻头、左圆柱、中圆柱、右圆柱、保径基体、耐磨球、挡环、弹簧，所述耐磨弧片设有十个，分上下两层设置，每层均布五个，相邻的两个耐磨弧片处于不同的层，两者之间在水平和竖直方向均存在间隙，所述耐磨弧片内圆弧面的中间位置设有球孔，所述左圆柱与右圆柱的结构尺寸均相同，两者对称固连在耐磨弧片的内圆弧面上，所述中圆柱的一端与耐磨弧片铰接，另一端插入保径基体内且与保径基体过盈配合，所述左圆柱与右圆柱均插入保径基体内且可在保径基体内滑动，所述弹簧设有两个，分别套在左圆柱与右圆柱远离耐磨弧片的一端，所述保径基体的下端与钻头固连，所述挡环与保径基体固连且两者为一体式加工，所述保径环与保径基体螺纹连接并通过两个固定螺钉固定在保径基体上，所述保径环的外圆面上设有保径齿，所述保径齿周向均布在保径环上，所述基体支座与保径基体螺纹连接，其下端与挡环的上端面贴合，上端与保径环的下端面贴合以实现基体支座的轴向定位，所述螺旋基体整体呈螺旋状且螺旋缠绕在基体支座上，螺旋基体的下端卡在基体支座上，上端通过限位螺钉固定，所述耐磨球均匀安装在在螺旋基体上且以可转动的方式处于螺旋基体与基体支座之间。优选的，所述保径基体包括第一外螺纹、凹槽、上圆柱、左圆孔、第二外螺纹、右圆孔、中圆孔、第一螺纹孔、第二螺纹孔，所述保径基体的上端设有与钻杆连接的第一外螺纹，所述保径基体的外圆面上对称设有两个凹槽，方便整个装置的拆装，所述保径基体的上圆柱上设有成组存在的左圆孔、右圆孔、中圆孔，所述成组存在的左圆孔、右圆孔、中圆孔设有十组，十组分上下两层设置，每层均布五组，所述左圆孔和右圆孔的结构尺寸均相同，所述保径基体的外圆面上对称设有两个第一螺纹孔，所述固定螺钉穿过保径环旋入第一螺纹孔内以固定保径环，所述保径基体的外圆面上设有第二外螺纹，方便与保径环和基体支座螺纹连接，所述保径基体的外圆面上设有一个第二螺纹孔。优选的，所述中圆柱包括中圆柱主体和圆球，所述中圆柱主体和圆球固连，所述中圆柱主体远离圆球的一端插入中圆孔内且与中圆孔过盈配合，所述圆球与耐磨弧片内圆弧面中间位置的球孔配合形成球铰。优选的，所述左圆孔包括圆孔外段、圆孔中段、圆孔内段，所述圆孔中段的直径小于圆孔外段的直径，所述圆孔外段和圆孔内段的直径相等。优选的，所述左圆柱包括细圆柱、锥形柱、粗圆柱，所述锥形柱的小端面与细圆柱固连，大端面与粗圆柱固连，所述粗圆柱与耐磨弧片的内圆弧面固连，所述锥形柱小端面的直径小于大端面的直径，所述弹簧的最大直径小于锥形柱小端面的直径，所述粗圆柱的直径小于圆孔中段的直径，所述锥形柱大端面的直径小于圆孔外段和圆孔内段的直径，所述圆孔中段的直径大于锥形柱小端面的直径且小于锥形柱大端面的直径，套在细圆柱上的弹簧通过锥形柱限位，所述细圆柱、套在细圆柱上的弹簧、锥形柱位于圆孔内段，所述锥形柱阻止细圆柱、套在细圆柱上的弹簧滑出圆孔内段，所述粗圆柱位于圆孔外段和圆孔中段内，所述右圆柱安装在右圆孔内。优选的，所述基体支座包括支座侧壁、支座主体、支座螺旋槽、支座内螺纹、支座螺纹孔，所述支座主体为上下两端均开口的筒状结构，其内圆柱面上设有与第二外螺纹配合的支座内螺纹，所述支座主体的外壁上设有安装螺旋基体的支座螺旋槽，所述螺旋基体的下端面与支座侧壁贴合，所述支座主体上设有一个支座螺纹孔，所述限位螺钉穿过支座螺纹孔旋入保径基体的第二螺纹孔内。优选的，所述支座螺旋槽包括螺旋槽外部、螺旋槽中部，所述螺旋槽外部设有两个，对称布置在螺旋槽中部的上下两侧，所述螺旋槽外部与螺旋槽中部连通。优选的，所述螺旋基体包括螺旋主体、球孔，所述螺旋主体上均布球孔，所述耐磨球安装在球孔内且以可转动的方式处于球孔和支座螺旋槽之间。优选的，所述螺旋主体包括插入部、第一探出部、第二探出部，所述第一探出部、第二探出部均与插入部固连，所述第一探出部和第二探出部固连，所述插入部、第一探出部、第二探出部为一体式结构，所述插入部插入螺旋槽外部内，所述第一探出部和第二探出部处于支座螺旋槽外侧。本专利技术具有如下优点：(1)当耐磨弧片受到水平挤压力的作用时，为了降低耐磨弧片的受损情况，左圆柱压缩弹簧或右圆柱压缩弹簧，使得耐磨弧片的部分受力传递给弹簧，从而延长耐磨弧片的使用寿命，降低钻井成本；(2)当钻头频繁进行起钻倒划眼等作业时，容易出现保径磨损而钻头上的切削齿能够正常工作的情况，此时只需拆下螺旋基体更换耐磨球以及更换设有保径齿的保径环而不必更换钻头，在降低使用成本的同时提高了钻井效率；(3)安装在螺旋基体和基体支座之间的耐磨球在磨削井壁的同时在球孔内滚动，利用滚动作用可减轻耐磨球与井壁之间的摩擦，增加耐磨球的使用寿命，增强保径效果；(4)保径基体的上端设有第一外螺纹，便于与钻杆连接，保径基体的外圆面上对称设有两个凹槽，方便整个装置的拆装；(5)在钻井过程中，当钻头上的外切削齿逐渐磨损使得所钻井眼缩小不能达标时，安装在螺旋基体和基体支座之间的耐磨球磨削缩小的井壁开始其保径工作；随着耐磨球不断磨损导致井眼直径不达标时，保径齿开始对缩小的井壁进行切削；当保径齿逐渐被磨损导致井眼直径不达标时，耐磨弧片磨削缩小的井壁开始保径工作，多重保径有利于延长钻头的使用寿命，增加钻井效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1：本专利技术一种具有保径作用的钻井装置的整体结构示意图；图2：本专利技术一种具有保径作用的钻井装置的立体结构示意图；图3：本专利技术一种具有保径作用的钻井装置的正视结构示意图；图4：本专利技术一种具有保径作用的钻井装置的保径基体处结构示意图；图5：本专利技术一种具有保径作用的钻井装置的左圆孔内部结构示意图；图6：本专利技术一种具有保径作用的钻井装置的耐磨弧片处结构示意图；图7：本专利技术一种具有保径作用的钻井装置的基体支座第一结构示意图；图8：本专利技术一种具有保径作用的钻井装置的基体支座剖视图；图9：本专利技术一种具有保径作用的钻井装置的基体支座第二结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有保径作用的钻井装置，其特征在于：包括耐磨弧片、保径环、保径齿、固定螺钉、限位螺钉、螺旋基体、基体支座、钻头、左圆柱、中圆柱、右圆柱、保径基体、耐磨球、挡环、弹簧，所述耐磨弧片设有十个，分上下两层设置，每层均布五个，相邻的两个耐磨弧片处于不同的层，两者之间在水平和竖直方向均存在间隙，所述耐磨弧片内圆弧面的中间位置设有球孔，所述左圆柱与右圆柱的结构尺寸均相同，两者对称固连在耐磨弧片的内圆弧面上，所述中圆柱的一端与耐磨弧片铰接，另一端插入保径基体内且与保径基体过盈配合，所述左圆柱与右圆柱均插入保径基体内且可在保径基体内滑动，所述弹簧设有两个，分别套在左圆柱与右圆柱远离耐磨弧片的一端，所述保径基体的下端与钻头固连，所述挡环与保径基体固连且两者为一体式加工，所述保径环与保径基体螺纹连接并通过两个固定螺钉固定在保径基体上，所述保径环的外圆面上设有保径齿，所述保径齿周向均布在保径环上，所述基体支座与保径基体螺纹连接，其下端与挡环的上端面贴合，上端与保径环的下端面贴合以实现基体支座的轴向定位，所述螺旋基体整体呈螺旋状且螺旋缠绕在基体支座上，螺旋基体的下端卡在基体支座上，上端通过限位螺钉固定，所述耐磨球均匀安装在在螺旋基体上且以可转动的方式处于螺旋基体与基体支座之间。所述保径基体包括第一外螺纹、凹槽、上圆柱、左圆孔、第二外螺纹、右圆孔、中圆孔、第一螺纹孔、第二螺纹孔，所述保径基体的上端设有与钻杆连接的第一外螺纹，所述保径基体的外圆面上对称设有两个凹槽，方便整个装置的拆装，所述保径基体的上圆柱上设有成组存在的左圆孔、右圆孔、中圆孔，所述成组存在的左圆孔、右圆孔、中圆孔设有十组，十组分上下两层设置，每层均布五组，所述左圆孔和右圆孔的结构尺寸均相同，所述保径基体的外圆面上对称设有两个第一螺纹孔，所述固定螺钉穿过保径环旋入第一螺纹孔内以固定保径环，所述保径基体的外圆面上设有第二外螺纹，方便与保径环和基体支座螺纹连接，所述保径基体的外圆面上设有一个第二螺纹孔。所述中圆柱包括中圆柱主体和圆球，所述中圆柱主体和圆球固连，所述中圆柱主体远离圆球的一端插入中圆孔内且与中圆孔过盈配合，所述圆球与耐磨弧片内圆弧面中间位置的球孔配合形成球铰。所述左圆孔包括圆孔外段、圆孔中段、圆孔内段，所述圆孔中段的直径小于圆孔外段的直径，所述圆孔外段和圆孔内段的直径相等。所述左圆柱包括细圆柱、锥形柱、粗圆柱，所述锥形柱的小端面与细圆柱固连，大端面与粗圆柱固连，所述粗圆柱与耐磨弧片的内圆弧面固连，所述主形柱小端面的直径小于大端面的直径，所述弹簧的最大直径小于主形柱小端面的直径，所述粗圆柱的直径小于圆孔中段的直径，所述锥形柱大端面的直径小于圆孔外段和圆孔内段的直径，所述圆孔中段的直径大于锥形柱小端面的直径且小于锥形柱大端面的直径，套在细圆柱上的弹簧通过锥形柱限位，所述细圆柱、套在细圆柱上的弹簧、锥形柱位于圆孔内段，所述锥形柱阻止细圆柱、套在细圆柱上的弹簧滑出圆孔内段，所述粗圆柱位于圆孔外段和圆孔中段内，所述右圆柱安装在右圆孔内。...

【技术特征摘要】
1.一种具有保径作用的钻井装置，其特征在于：包括耐磨弧片、保径环、保径齿、固定螺钉、限位螺钉、螺旋基体、基体支座、钻头、左圆柱、中圆柱、右圆柱、保径基体、耐磨球、挡环、弹簧，所述耐磨弧片设有十个，分上下两层设置，每层均布五个，相邻的两个耐磨弧片处于不同的层，两者之间在水平和竖直方向均存在间隙，所述耐磨弧片内圆弧面的中间位置设有球孔，所述左圆柱与右圆柱的结构尺寸均相同，两者对称固连在耐磨弧片的内圆弧面上，所述中圆柱的一端与耐磨弧片铰接，另一端插入保径基体内且与保径基体过盈配合，所述左圆柱与右圆柱均插入保径基体内且可在保径基体内滑动，所述弹簧设有两个，分别套在左圆柱与右圆柱远离耐磨弧片的一端，所述保径基体的下端与钻头固连，所述挡环与保径基体固连且两者为一体式加工，所述保径环与保径基体螺纹连接并通过两个固定螺钉固定在保径基体上，所述保径环的外圆面上设有保径齿，所述保径齿周向均布在保径环上，所述基体支座与保径基体螺纹连接，其下端与挡环的上端面贴合，上端与保径环的下端面贴合以实现基体支座的轴向定位，所述螺旋基体整体呈螺旋状且螺旋缠绕在基体支座上，螺旋基体的下端卡在基体支座上，上端通过限位螺钉固定，所述耐磨球均匀安装在在螺旋基体上且以可转动的方式处于螺旋基体与基体支座之间。所述保径基体包括第一外螺纹、凹槽、上圆柱、左圆孔、第二外螺纹、右圆孔、中圆孔、第一螺纹孔、第二螺纹孔，所述保径基体的上端设有与钻杆连接的第一外螺纹，所述保径基体的外圆面上对称设有两个凹槽，方便整个装置的拆装，所述保径基体的上圆柱上设有成组存在的左圆孔、右圆孔、中圆孔，所述成组存在的左圆孔、右圆孔、中圆孔设有十组，十组分上下两层设置，每层均布五组，所述左圆孔和右圆孔的结构尺寸均相同，所述保径基体的外圆面上对称设有两个第一螺纹孔，所述固定螺钉穿过保径环旋入第一螺纹孔内以固定保径环，所述保径基体的外圆面上设有第二外螺纹，方便与保径环和基体支座螺纹连接，所述保径基体的外圆面上设有一个第二螺纹孔。所述中圆柱包括中圆柱主体和圆球，所述中圆柱主体和圆球固连，所述中圆柱主体远离圆球的一端插入中圆孔内且与中圆孔过盈配合，所述圆球...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜玉昆，陈晓红，陈晓诚，王瑞和，岳伟民，黄志远，杜强，郝国亮，白殿刚，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37