The utility model relates to a high-frequency rotary vibration crushing rock drilling tool, belonging to the field of drilling and drilling technology, which consists of a bit assembly, a high-frequency vibration transmission component and a high-frequency transmission device. The bit assembly comprises a bit body and a bit cutting tooth embedded on the lip surface of the bit body. The high-frequency vibration transmission component comprises a vibration transmission fixing column, a vibration transmission mechanism and an external stable solid. The two sides of the vibration transmission fixing column are symmetrically grooved and two concaves are formed. The bottom of the groove is set as an inclined plane; there is a vibration transmission mechanism in each groove, and the vibration transmission mechanism moves freely up and down along the vertical direction under the external force. The high-frequency transmission device includes the stator and the rotor of the transmission device. The bottom of the rotor of the transmission device is a circular wavy surface, and the upper part of the rotor of the transmission device is coaxially connected with the external motor to provide unidirectional rotating power for it. The invention promotes the up and down motion of the vibration transmission mechanism through the one-way rotation of the rotor of the transmission device, and then drives the bit body to move to and fro in a small range through the inclined plane, so as to drive the lower part of the bit body with PDC composite sheets to realize high frequency vibration.
【技术实现步骤摘要】
一种高频旋振式碎岩钻具
本专利技术属于钻探、钻井
,涉及一种高效井下动力钻具,特别是涉及一种高频旋振式碎岩钻具。
技术介绍
在钻探中,研磨性极弱的坚硬岩石地层钻进十分困难,这种地层叫“打滑”地层,是目前为止仍然没有得到有效解决的世界性难题。这类地层的特点是岩石致密完整,抗压入硬度高,研磨性很弱,一般孕镶金刚石钻头钻进时效极低,钻头唇面与岩石间相互抛光,出现钻头“打滑”现象。随着深部找矿工作的开展,这种极难钻进的地层出现的深度、频率及厚度都在增加,因此,有效解决这一难题显得十分必要。目前,通常使用孕镶金刚石钻头配合液动轴向冲击、扭矩冲击或液动轴向冲击结合扭矩冲击的方法来解决这一问题的。例如:一种适用于钻进坚硬致密打滑地层的钻头,它主要由金刚石钻头钢体位于金刚石钻头钢体前端的金刚石胎体构成,所述金刚石胎体的前端设置有钻齿,在该金刚石胎体内沿其圆周方向嵌置有铁片。该钻头配合一种转阀式液动冲击器、射流式液动冲击器或液动周向扭矩冲击发生器在钻进“打滑”地层时取得了很显著的效果,具有很好的应用效果。但是,存在以下几点不足:一是低频、大冲击功不利于获取高取心率岩心;二是单方向的冲击使岩石在强大的动压力冲击下破碎,“攻其强”必将导致能量消耗相对较大,根据调研大多数岩石的抗压强度>抗剪强度>抗拉强度;三是一般钻具对井壁的损伤和扰动较大,致使井壁极易失稳;四是地面高压泥浆对钻杆等上部钻具性能要求高,容易发生钻具刺漏事故,且泥浆的压力损耗大。
技术实现思路
本专利技术的目的是:为了解决钻探中出现的上述问题和不足,提出了一种高频旋振式碎岩钻具。为了达 ...
【技术保护点】
1.一种高频旋振式碎岩钻具,其特征在于,该钻具由钻头组件、高频传振组件及高频传动器组成,钻头组件与高频传振组件之间及高频传振组件与高频传动器之间均通过固定螺钉连接;所述钻头组件包括钻头体(2)和钻头切削齿(3),钻头切削齿(3)由PDC复合片构成,钻头切削齿(3)镶嵌在钻头体(2)的唇面上,并于钻头体(2)的唇面呈360°均匀布置;钻头体(2)的底部中央开有水眼(16),水眼(16)周围连接有用于排出带有岩屑的泥浆水道(17);所述高频传振组件包括传振件固定柱(4)、传振机构及外部稳固体(1),传振件固定柱(4)的下部通过防脱销(13)与外部稳固体(1)相连接,传振件固定柱(4)的两侧对称开有凹槽,两个凹槽的底面设置为斜面;两个凹槽内各设置有一个传振机构,且传振机构在外力作用下沿竖直方向上下自由运动,每个传振机构均由两个传振球及一个传振柱组成,传振柱夹设于两个传振球中间;传振件固定柱(4)数量为三个以上且等间隔呈环形布置,同一传振件固定柱(4)中的一侧位于上部的传振球与传动器转子(11)相切接触时,另一侧位于下部的传振球与凹槽底部斜面相切接触;所述高频传动器包括传动器定子(12)和传动 ...
【技术特征摘要】
1.一种高频旋振式碎岩钻具,其特征在于,该钻具由钻头组件、高频传振组件及高频传动器组成,钻头组件与高频传振组件之间及高频传振组件与高频传动器之间均通过固定螺钉连接;所述钻头组件包括钻头体(2)和钻头切削齿(3),钻头切削齿(3)由PDC复合片构成,钻头切削齿(3)镶嵌在钻头体(2)的唇面上,并于钻头体(2)的唇面呈360°均匀布置;钻头体(2)的底部中央开有水眼(16),水眼(16)周围连接有用于排出带有岩屑的泥浆水道(17);所述高频传振组件包括传振件固定柱(4)、传振机构及外部稳固体(1),传振件固定柱(4)的下部通过防脱销(13)与外部稳固体(1)相连接,传振件固定柱(4)的两侧对称开有凹槽,两个凹槽的底面设置为斜面;两个凹槽内各设置有一个传振机构,且传振机构在外力作用下沿竖直方向上下自由运动,每个传振机构均由两个传振球及一个传振柱组成,传振柱夹设于两个传振球中间;传振件固定柱(4)数量为三个以上且等间...
【专利技术属性】
技术研发人员:高科,陈顺达,牛鑫,刘义坤,李潇侗,高润峰,赵安平,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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