可移动补偿式钻头装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可移动补偿式钻头装置。其技术方案是是：钻杆挺进体的中心孔内设有钻具载体，且钻具载体与钻杆挺进体之间形成循环液通道；所述钻具载体的中心承载孔内设有中心耗费体；所述中心耗费体上设有主钻头装置和备用钻头装置，主钻铣钻头的内表面卡合在钻杆挺进体末端设有的钻头防扭容刀槽。有益效果是：本发明专利技术设计多个备用钻头装置与主钻头装置一次性安装到钻杆下入井下进行钻井作业，在主钻头装置失效时，将备用钻头装置移出，从而形成新的钻铣钻头，避免了一次或者多次的上提钻杆更换钻头的作业，从而大幅的降低了作业时间，提高了有效钻井的效率；同时也减低了作业费用，提高了钻井的经济效益，降低了钻井成本。

Movable compensating bit device

The invention relates to a movable compensating bit device. The technical scheme is as follows: a drilling tool carrier is arranged in the central hole of the drill pipe tappet body, and a circulating liquid channel is formed between the drilling tool carrier and the drill pipe tappet body; a central consuming body is arranged in the central bearing hole of the drilling tool carrier; a main bit device and a standby bit device are arranged on the central consuming body, and the inner surface of the main drilling and milling bit is clamped with the bit anti twist arranged at the end of the drill pipe tappet body Knife grooves. The utility model has the advantages that: a plurality of spare bit devices and a main bit device are designed to be installed into the drill pipe and put into the well at one time for drilling operation, when the main bit device fails, the spare bit device is moved out, thus forming a new drill milling bit, avoiding the operation of one or more times of lifting the drill pipe and replacing the drill bit, thus greatly reducing the operation time and improving the effective drilling At the same time, it reduces the operating cost, improves the economic benefit of drilling and reduces the drilling cost.

【技术实现步骤摘要】
可移动补偿式钻头装置
本专利技术涉及一种可补偿的钻井钻头装置及方法，特别涉及一种可移动补偿式钻头装置。
技术介绍
在钻井过程中钻头是破碎岩石的主要工具，井眼是由钻头破碎岩石而形成的。一个井眼形成得好坏，所用时间的长短，除与所钻地层岩石的特性和钻头本身的性能有关外，更与钻头和地层之间的相互匹配程度有关。钻头的合理选型对提高钻进速度、降低钻井综合成本起着重要作用。PDC钻头是当今石油和天然气勘探开发行业广泛使用的一种破岩工具，它有效地提高了机械钻具，缩短了钻井周期。但是，在实际生产中，一般石油井深有几百米到几千米，甚至上万米，在这个工序中，虽然PDC钻头耐磨耐用，但是仍然存在着因为钻头的磨损而反复起下钻杆的问题，几千米甚至上万米的深度，来回起下钻杆更换钻头，就需要耗费大量的时间，降低了有效钻井的时间，大部分时间都用在了起钻杆管柱，和下钻杆管柱，实际上更换钻头的时间非常短，这就会浪费大量的人力、物力和财力。目前，大部分创新都用在了钻头的改进，提高了钻头的使用寿命，但是没有人去想如何降低起下管柱的时间，从而大幅缩短更换钻头的时间。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种可移动补偿式钻头装置，采用携带一个或一个以上的备用钻头的新结构，在主钻头磨损报废或接近失效的时候，上提一小段距离的钻杆，将备用钻头释放，形成新的钻头，这样，大幅的减少了起下管柱的作业次数，从而节省了大量时间，提高了钻井的有效时间。本专利技术提到的一种可移动补偿式钻头装置，其技术方案是是：包括钻杆挺进体（1）、钻具载体（2）、中心耗费体（3）、主钻铣钻头（4）、备用钻头展开机构（6）、备用钻头转轴（7）、备用钻头支撑杆（8）、传力扭矩条（9）、循环液通道（10）、备用钻铣钻头（11）、钻头防扭容刀槽（12）、备用钻头展开活动槽（14）、第一钻头展开活动槽（15）、第一钻头展开轴（16）、第一支撑杆（17）、第一钻头展开弹簧（18）、第一钻头转轴（19），在钻杆挺进体（1）的后端设有用于连接钻杆的外螺纹（13），钻杆挺进体（1）设有中心孔，中心孔内设有钻具载体（2），且钻具载体（2）与钻杆挺进体（1）之间形成循环液通道（10）；所述钻具载体（2）内设有中心承载孔，中心承载孔内设有传力扭矩条（9），中心承载孔通过传力扭矩条（9）连接中心耗费体（3）；所述中心耗费体（3）上设有主钻头装置和备用钻头装置，前端的主钻头装置包括第一钻头展开活动槽（15）、第一钻头展开轴（16）、第一支撑杆（17）、第一钻头展开弹簧（18）、第一钻头转轴（19）和主钻铣钻头（4），主钻铣钻头（4）通过第一钻头转轴（19）连接在中心耗费体（3）的中心前端，主钻铣钻头（4）的中部通过第一支撑杆（17）和第一钻头展开弹簧（18）连接到第一钻头展开轴（16），且第一钻头展开轴（16）在第一钻头展开活动槽（15）内移动，所述主钻铣钻头（4）的内表面卡合在钻杆挺进体（1）末端设有的钻头防扭容刀槽（12），提高主钻铣钻头（4）的扭力。优选的，上述备用钻头装置包括备用钻头展开活动槽（14）、备用钻头展开机构（6）、备用钻头转轴（7）、备用钻头支撑杆（8）、备用钻铣钻头（11），所述备用钻铣钻头（11）通过备用钻头支撑杆（8）连接备用钻头转轴（7），备用钻铣钻头（11）的中部通过备用钻头展开机构（6）与备用钻头展开活动槽（14）配合，将备用钻头展开机构（6）压缩，使备用钻铣钻头（11）安设在中心孔的传力扭矩条（9）上部。优选的，上述备用钻头装置设有多组，依次组装在中心耗费体（3）上。优选的，上述循环液通道（10）内设有循环定压阀（5），循环定压阀（5）包括定压阀本体（5.1）和分定压阀（5.2），定压阀本体（5.1）为圆环形结构，在定压阀本体（5.1）上分布有多个分定压阀（5.2）。优选的，上述主钻铣钻头（4）包括刀块本体（4.1）、支撑筒（4.2）、内斜刀头（4.3）、外斜刀头（4.4）、轴孔（4.5）、主钻头支撑杆（4.6），所述刀块本体（4.1）采用耐磨耐高温材料制成，刀块本体（4.1）的上部设有上细下粗的主钻头支撑杆（4.6），主钻头支撑杆（4.6）的上端设有轴孔（4.5），所述刀块本体（4.1）的中部设有支撑筒（4.2），用于与第一钻头展开轴（16）和第一支撑杆（17）配合。优选的，上述刀块本体（4.1）的一端设有内斜刀头（4.3），另一端设有外斜刀头（4.4），这样，在两根刀块本体（4.1）组成主钻铣钻头（4）时，两个内斜刀头（4.3）形成主钻铣钻头（4）的最外端，两个外斜刀头（4.4）形成与钻杆挺进体（1）平行的结构。优选的，上述刀块本体（4.1）为长条形的结构，表面嵌有金刚石。优选的，上述钻头承载体（3）包括承载体本体（3.1）、转轴活动槽（3.2），在圆柱形的承载体本体（3.1）上设有多个转轴活动槽（3.2）和备用钻头展开活动槽（14）。优选的，上述钻具载体（2）包括载体本体（2.1）和备用刀块展开槽（2.2），在圆筒形的载体本体（2.1）上开设有多个备用刀块展开槽（2.2）。本专利技术提到的一种可移动补偿式钻头装置的使用方法，其技术方案是包括以下步骤：一、可移动补偿式钻头装置的组装：①先将可移动补偿件组装好，即，在中心耗费体（3）装上主钻头装置和备用钻头装置，形成一个整体A，等待下一步组装工序；②将传力扭矩条（9）通过螺钉连接，将其组装在钻具载体（2）内腔，并将它们焊接在一起；用试压机，将循环定压阀（5）的压力调好，然后，将循环定压阀（5）焊接在钻具载体（2）外壁上，形成一个整体B；③将整体B装入钻杆挺进体（1）内，并焊接牢固形成一个整体C；将整体A装入整体C中，通过调试，在主钻头装置中的刀块本体（4.1）变成主钻铣钻头（4），这样，就完成了装置的组装；二、正常钻井时，将可移动补偿式钻头装置通过钻杆下入井下进行钻井作业，正常钻井时，利用被钻体与钻杆的压力，使主钻铣钻头（4）定位在钻杆挺进体（1）的端部的钻头防扭容刀槽（12）内，利用钻杆挺进体（1）及传力扭矩条（9）作为主钻铣钻头（4）的施力体，这样钻杆挺进体（1）的旋转就会对主钻铣钻头（4）形成强力扭矩，利用主钻铣钻头（4）进行钻铣，利用通过循环定压阀（5）的液体进行循环，将钻屑以泥浆的形式洗出至地面；三、主动补偿钻头操作：当出现钻井效率下降或者主钻头装置完全失效时，也就是工作的主钻铣钻头（4）磨完了，这时，上提钻井管柱，在液体压力作用下，由于循环定压阀（5）具有一定的打开压力，因此，中心耗费体（3）将承载着备用钻头装置下移，使得备用钻头装置中的最下端的两个备用的刀块本体伸出钻杆挺进体（1），此时井口操作旋转钻杆，原失效的中心耗费体（3）在第一钻头展开活动槽（15）下部断开，然后停止旋转钻杆，继续下移钻杆，整个钻杆下压使两块钻铣用的刀块本体定位在钻杆挺进体（1）的端部的钻头防扭容刀槽（12）内，变成新的钻铣钻头，从而实现连续钻井，直至多个备用钻头装置全部耗尽，再整体将钻杆和钻头装置提出井口更换。优选的，上述备用钻头装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可移动补偿式钻头装置，其特征是：包括钻杆挺进体（1）、钻具载体（2）、中心耗费体（3）、主钻铣钻头（4）、备用钻头展开机构（6）、备用钻头转轴（7）、备用钻头支撑杆（8）、传力扭矩条（9）、循环液通道（10）、备用钻铣钻头（11）、钻头防扭容刀槽（12）、备用钻头展开活动槽（14）、第一钻头展开活动槽（15）、第一钻头展开轴（16）、第一支撑杆（17）、第一钻头展开弹簧（18）、第一钻头转轴（19），在钻杆挺进体（1）的后端设有用于连接钻杆的外螺纹（13），钻杆挺进体（1）设有中心孔，中心孔内设有钻具载体（2），且钻具载体（2）与钻杆挺进体（1）之间形成循环液通道（10）；所述钻具载体（2）内设有中心承载孔，中心承载孔内设有传力扭矩条（9），中心承载孔通过传力扭矩条（9）连接中心耗费体（3）；所述中心耗费体（3）上设有主钻头装置和备用钻头装置，前端的主钻头装置包括第一钻头展开活动槽（15）、第一钻头展开轴（16）、第一支撑杆（17）、第一钻头展开弹簧（18）、第一钻头转轴（19）和主钻铣钻头（4），主钻铣钻头（4）通过第一钻头转轴（19）连接在中心耗费体（3）的中心前端，主钻铣钻头（4）的中部通过第一支撑杆（17）和第一钻头展开弹簧（18）连接到第一钻头展开轴（16），且第一钻头展开轴（16）在第一钻头展开活动槽（15）内移动，所述主钻铣钻头（4）的内表面卡合在钻杆挺进体（1）末端设有的钻头防扭容刀槽（12），提高主钻铣钻头（4）的扭力。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可移动补偿式钻头装置，其特征是：包括钻杆挺进体（1）、钻具载体（2）、中心耗费体（3）、主钻铣钻头（4）、备用钻头展开机构（6）、备用钻头转轴（7）、备用钻头支撑杆（8）、传力扭矩条（9）、循环液通道（10）、备用钻铣钻头（11）、钻头防扭容刀槽（12）、备用钻头展开活动槽（14）、第一钻头展开活动槽（15）、第一钻头展开轴（16）、第一支撑杆（17）、第一钻头展开弹簧（18）、第一钻头转轴（19），在钻杆挺进体（1）的后端设有用于连接钻杆的外螺纹（13），钻杆挺进体（1）设有中心孔，中心孔内设有钻具载体（2），且钻具载体（2）与钻杆挺进体（1）之间形成循环液通道（10）；所述钻具载体（2）内设有中心承载孔，中心承载孔内设有传力扭矩条（9），中心承载孔通过传力扭矩条（9）连接中心耗费体（3）；所述中心耗费体（3）上设有主钻头装置和备用钻头装置，前端的主钻头装置包括第一钻头展开活动槽（15）、第一钻头展开轴（16）、第一支撑杆（17）、第一钻头展开弹簧（18）、第一钻头转轴（19）和主钻铣钻头（4），主钻铣钻头（4）通过第一钻头转轴（19）连接在中心耗费体（3）的中心前端，主钻铣钻头（4）的中部通过第一支撑杆（17）和第一钻头展开弹簧（18）连接到第一钻头展开轴（16），且第一钻头展开轴（16）在第一钻头展开活动槽（15）内移动，所述主钻铣钻头（4）的内表面卡合在钻杆挺进体（1）末端设有的钻头防扭容刀槽（12），提高主钻铣钻头（4）的扭力。


2.根据权利要求1所述的可移动补偿式钻头装置，其特征是：所述备用钻头装置包括备用钻头展开活动槽（14）、备用钻头展开机构（6）、备用钻头转轴（7）、备用钻头支撑杆（8）、备用钻铣钻头（11），所述备用钻铣钻头（11）通过备用钻头支撑杆（8）连接备用钻头转轴（7），备用钻铣钻头（11）的中部通过备用钻头展开机构（6）与备用钻头展开活动槽（14）配合，将备用钻头展开机构（6）压缩，使备用钻铣钻头（11）安设在中心孔的传力扭矩条（9）上部。


3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：于燕，张润泽，
申请(专利权)人：于燕，
类型：发明
国别省市：山东;37