一种适用于深部难钻硬地层的主动旋转伸缩式复合钻头制造技术

本发明专利技术涉及一种适用于深部难钻硬地层的主动旋转伸缩式复合钻头，它主要由钻头本体、动力端外壳、齿条活塞缸、窄口活塞、宽口活塞、弧形齿条、齿轮、钻井液通孔、伸缩柱、三孔平板、牙掌、牙轮、牙轮牙齿、流道口、泄流口组成，窄口活塞与宽口活塞间由一弧形齿条连接；嵌于齿条活塞缸内部的齿轮与弧形齿条相啮合，齿轮中央设有钻井液通孔；齿轮下端固连伸缩柱，伸缩柱末端固连三孔平板，钻头本体下端同时设有PDC刀翼与牙轮，PDC刀翼沿钻头本体外壁周向均匀布置；伸缩柱带动三孔平板上的牙轮，轴向穿过中心空槽，实现牙轮的轴向运动。本发明专利技术通过主动控制钻井液流量，使破岩效率大幅度提高，缩短钻井周期，降低钻井成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于深部难钻硬地层的主动旋转伸缩式复合钻头，用于油气钻探与开发的钻头，属于石油天然气开发装备

技术介绍
随着我国国民经济的高速发展，国家对油气资源的需求急剧增加，供需矛盾日益严峻。目前我国尚未开发的油气资源主要埋藏在深部难钻硬地层，而现有形式的钻头位于深部难钻硬地层破岩时，破岩效率低,钻头损坏严重，起下钻频繁，钻井成本变高等问题已成为制约勘探开发、提速增效的技术瓶颈。如在红河油田等水平井钻井中，钻遇深部硬脆性大、研磨性高的灰岩岩层时，钻头损坏严重，最严重的一口井钻头消耗多达29只，起下钻高达37次之多，平均钻井周期长达490天以上，钻头切削齿崩裂、脱落情况严重，机械钻速不到0.7m/h。因此，研发新型破岩工具，以提高深部硬地层钻头破岩效率和使用寿命已成为当前重要的课题之一。基于此，本专利技术提出一种适用于深部难钻硬地层的主动旋转伸缩式复合钻头，使其面临深部难钻硬地层时，破岩效率更高，使用寿命更长。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于深部难钻硬地层的主动旋转伸缩式复合钻头，主要由钻头本体(1)、动力端外壳(2)、齿条活塞缸(3)、第一安全阀孔(4)、第二安全阀孔(5)、窄口活塞(6)、宽口活塞(7)、弧形齿条(8)、齿轮(9)、钻井液通孔(10)、伸缩柱(11)、梯形外螺纹(12)、三孔平板(13)、牙掌(14)、牙轮(15)、牙轮牙齿(16)、PDC刀翼(17)、PDC牙齿(18)、流道口(19)、泄流口(20)组成，其特征在于，所述钻头本体(1)上段固连动力端外壳(2)，所述动力端外壳(2)内嵌有一段两端截面积大小不同的齿条活塞缸(3)；所述齿条活塞缸(3)内设有与两端截面相匹配的窄口活塞(6)和宽口活塞(7...

【技术特征摘要】
1.一种适用于深部难钻硬地层的主动旋转伸缩式复合钻头，主要由钻头本体(1)、
动力端外壳(2)、齿条活塞缸(3)、第一安全阀孔(4)、第二安全阀孔(5)、窄口活塞(6)、
宽口活塞(7)、弧形齿条(8)、齿轮(9)、钻井液通孔(10)、伸缩柱(11)、梯形外螺纹(12)、
三孔平板(13)、牙掌(14)、牙轮(15)、牙轮牙齿(16)、PDC刀翼(17)、PDC牙齿(18)、
流道口(19)、泄流口(20)组成，其特征在于，所述钻头本体(1)上段固连动力端外壳(2)，
所述动力端外壳(2)内嵌有一段两端截面积大小不同的齿条活塞缸(3)；所述齿条活塞
缸(3)内设有与两端截面相匹配的窄口活塞(6)和宽口活塞(7)，所述窄口活塞(6)与宽
口活塞(7)间由一弧形齿条(8)连接，且均位于齿条活塞缸(3)中；所述齿条活塞缸(3)
两端分别设有尺寸大小相等的第一安全阀孔(3)、第二安全阀孔(4)；齿条活塞缸(3)
左右两腔侧壁均设有尺寸大小相同的泄流口(20)；嵌于齿条活塞缸(3)内部的齿轮(9)
与弧形齿条(8)相啮合，所述齿轮(9)中央设有钻井液通孔(10)；齿轮(9)下端固连伸缩
柱(11)，且位于钻头本体(1)内；所述伸缩柱(11)下端外侧攻有梯形外螺纹(12)，在钻
头本体(1)内攻有梯形内螺纹，两者相互匹配；伸缩柱(11)末端固连三孔平板(13)，所
述三孔平板(13)上均匀分布的三个圆孔分别连接三个尺寸大小相同的牙掌(14)，所述
牙掌(14)通过末端轴承连接牙轮(15)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志强，晏瑀琪，谢豆，张文琳，李刚，张凯，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51