一种可拆卸式牙轮与PDC组合钻头制造技术

本发明专利技术提供了一种可拆卸式牙轮与PDC组合钻头，属于地质钻探技术领域，包括钻头本体、支撑机构、拆卸机构和扣接机构，支撑机构的一端与钻头本体可拆卸连接、另一端用于与钻杆可拆卸连接，支撑机构用于支撑并驱动钻头本体旋转，拆卸机构设于支撑机构和钻头本体的连接处，用于在支撑机构上连接和拆卸钻头本体，扣接机构设于支撑机构上端，用于连接钻头本体，钻头本体借助于拆卸机构与支撑机构可拆卸连接，且支撑机构承接钻杆的动力通过扣接机构传递至钻头本体上。本发明专利技术提供的一种可拆卸式牙轮与PDC组合钻头，具有对牙轮和PDC组合钻头拆卸操作简单，省时省力，单人即可完成操作，劳动强度低，便于对钻头本体进行维修和更换的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种可拆卸式牙轮与PDC组合钻头
本专利技术属于地质钻探
，更具体地说，是涉及一种可拆卸式牙轮与PDC组合钻头。
技术介绍
在石油钻井中，到目前为止使用最多的、能适应各种地层的钻头是牙轮钻头，牙轮钻头中使用最多的是三牙轮钻头，广泛应用于石油、天然气钻井以及其他地质钻探等。另外也使用聚晶金刚石复合片钻头，简称为PDC钻头，它是用聚晶金刚石(薄圆片状)做成小型切削块镶装或烧结到钻头体上而形成的，适用于软到中硬地层。上世纪初，牙轮钻头代替刮刀钻头在硬质研磨性地层应用，但这种钻头在钻页岩和其他塑性岩层中的缺点主要是压持作用造成井底泥包，而随着钻探和井底压力以及泥浆比重的增加，泥包现象会更加严重。为了解决这个问题，多年来各钻头制造商对牙轮钻头进行改进，考虑到刮刀钻头或固定切削齿钻头在此方面受到的影响较小，人们开始尝试将两种钻头相结合，因此就制造出集成了牙轮和PDC钻头的复合钻头。虽然复合钻头兼并了两种钻头的优点，可以用来应对各种条件的地质层，但是由于其结构紧凑，整个钻头为一体式结构，且不可拆卸，当钻头的牙轮和PDC切削齿出现损坏或故障时，那就要将整个钻头拆卸下来，进行维修和更换新的牙轮和PDC切削齿，且当钻头安装至钻杆上以后，对于钻头的拆卸都比较麻烦，往往都需要多人来操作，劳动强度大，费时费力，因此急需研究一种能够便于拆卸的组合钻头，当牙轮和PDC切削齿或其他部件发生损坏时，将钻头能够快速拆卸下来，利于维修和更换，提高工作效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可拆卸式牙轮与PDC组合钻头，旨在解决现有技术中的牙轮和PDC组合钻头拆卸操作较麻烦，费时费力的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种可拆卸式牙轮与PDC组合钻头，包括钻头本体、支撑机构、拆卸机构和扣接机构，钻头本体上设有牙轮和PDC切削齿，所述钻头本体用于切削钻进地质岩层；支撑机构的一端与所述钻头本体可拆卸连接、另一端用于与钻杆可拆卸连接，所述支撑机构用于支撑并驱动所述钻头本体旋转；拆卸机构设于所述支撑机构和所述钻头本体的连接处，用于在所述支撑机构上连接和拆卸所述钻头本体；扣接机构设于所述支撑机构上端，用于连接所述钻头本体，所述钻头本体借助于所述拆卸机构与所述支撑机构可拆卸连接，且所述支撑机构承接钻杆的动力通过所述扣接机构传递至所述钻头本体上。作为本申请另一实施例，可拆卸式牙轮与PDC组合钻头还包括设于所述支撑机构内壁的磁吸机构，所述钻头本体与所述支撑机构连接后，所述磁吸机构用于吸引所述钻头本体至所述支撑机构内部。作为本申请另一实施例，所述支撑机构包括固定部和连接部，固定部呈倒圆台形，用于与钻杆固定连接；连接部呈套筒形，与所述固定部口径较大的一端固定连接且与所述固定部同轴设置，所述拆卸机构位于所述连接部上，所述连接部用于与所述钻头本体可拆卸连接，所述钻头本体上与所述支撑机构的连接端呈圆柱形结构。作为本申请另一实施例，所述拆卸机构包括卡齿、卡凸和推顶件，卡齿为多个且均设于所述连接部的内侧壁上；卡凸为多个且均设于所述钻头本体的外圆周上，多个所述卡凸分别与多个所述卡齿一一对应连接，所述钻头本体插入至所述连接部内后，所述钻头本体借助于所述卡齿与所述卡凸的配合连接置于所述支撑机构内部；推顶件为多个，且均横向穿过所述支撑机构，与所述卡凸对应连接并可推顶所述卡凸，用于推顶所述卡凸向靠近所述钻头本体的方向移动，所述卡凸被推顶至靠近所述钻头本体后，所述卡凸与所述卡齿分离，所述钻头本体可从所述连接部内拔出，用于实现所述钻头本体与所述支撑机构的可拆卸式连接。作为本申请另一实施例，所述卡凸包括弹性部和凸起部，弹性部横向设置，一端固结在所述钻头本体外壁上、另一端为自由端，所述弹性部可横向伸缩；凸起部的一端与所述弹性部的自由端固结、另一端为自由端，所述凸起部借助于所述弹性部的伸缩可与所述卡齿抵接，所述钻头本体插接至所述连接部过程中，所述卡齿抵靠所述凸起部并克服所述弹性部，所述卡齿至所述凸起部下端，所述钻头本体被卡接在所述连接部内，通过所述推顶件的推顶所述凸起部远离所述卡齿，所述钻头本体可从所述连接部内拔出。作为本申请另一实施例，所述连接部的圆周上均设有多个通孔，所述推顶件穿过所述通孔并可推顶所述卡凸移动，所述通孔位置与所述卡凸的位置一一对应，所述通孔从所述连接部外侧穿透至所述连接部内侧。作为本申请另一实施例，所述扣接机构包括滑轨、滑块和连接架，滑轨为多条，均布在所述支撑机构上端面，所述滑轨的滑动方向均朝向所述支撑机构的中心；滑块滑接在所述滑轨上，所述滑块呈C字型，所述滑块上端竖向穿设有锁紧件；连接架的一端固设在所述钻头本体外壁上、另一端为悬臂且可伸入至所述滑块内部，推动所述滑块滑动并靠近所述钻头本体，使所述连接架插接在所述滑块内部，通过所述锁紧件可推顶所述连接架，所述连接架被锁紧在所述滑块内，所述支撑机构的动力通过所述滑轨、所述滑块、所述锁紧件和所述连接架传递至所述钻头本体上。作为本申请另一实施例，所述可拆卸式牙轮与PDC组合钻头还包括公扣和母扣，公扣为多个，均设于所述钻头本体的连接端上；母扣为多个，均设于所述支撑机构内壁上或设于所述磁吸机构上，所述钻头本体与所述支撑机构连接后，旋转所述钻头本体可使所述公扣扣接在所述母扣上，实现所述钻头本体与所述支撑机构的扣接，反向旋转所述钻头本体可释放所述公扣和所述母扣的扣接，所述钻头本体从所述支撑机构上拆卸。作为本申请另一实施例，所述磁吸机构包括第一磁铁和第二磁铁，第一磁铁设于所述钻头本体的连接端上，所述第一磁铁在所述钻头本体上的位置可调节；第二磁铁设于所述支撑机构的内壁上，所述钻头本体与所述支撑机构连接后，所述第一磁铁与所述第二磁铁相互磁吸，用于连接所述钻头本体与所述支撑机构，所述第二磁铁在所述支撑机构上的位置可调节。作为本申请另一实施例，所述通孔的外端上设有封盖，所述封盖上端与所述连接部铰接，所述封盖可封盖所述通孔，防止所述钻头本体在钻进中岩石碎屑进入所述通孔。本专利技术提供的一种可拆卸式牙轮与PDC组合钻头的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术一种可拆卸式牙轮与PDC组合钻头，包括钻头本体、支撑机构、拆卸机构和扣接机构，钻头本体上设有牙轮和PDC切削齿，所述钻头本体用于切削钻进地质岩层；支撑机构的一端与所述钻头本体可拆卸连接、另一端用于与钻杆可拆卸连接，所述支撑机构用于支撑并驱动所述钻头本体旋转；拆卸机构设于所述支撑机构和所述钻头本体的连接处，用于在所述支撑机构上连接和拆卸所述钻头本体；扣接机构设于所述支撑机构上端，用于连接所述钻头本体，所述钻头本体借助于所述拆卸机构与所述支撑机构可拆卸连接，且所述支撑机构承接钻杆的动力通过所述扣接机构传递至所述钻头本体上，解决了现有技术中的牙轮和PDC组合钻头拆卸操作较麻烦，费时费力的技术问题，具有对牙轮和PDC组合钻头拆卸操作简单，省时省力，单人即可完成操作，劳动强度低，便于对钻头本体进行维修和更换的技术效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可拆卸式牙轮与PDC组合钻头，其特征在于，包括：/n钻头本体，设有牙轮和PDC切削齿，所述钻头本体用于切削钻进地质岩层；/n支撑机构，一端与所述钻头本体可拆卸连接、另一端用于与钻杆可拆卸连接，所述支撑机构用于支撑并驱动所述钻头本体旋转；/n拆卸机构，设于所述支撑机构和所述钻头本体的连接处，用于在所述支撑机构上连接和拆卸所述钻头本体；以及/n扣接机构，设于所述支撑机构上端，用于连接所述钻头本体，所述钻头本体借助于所述拆卸机构与所述支撑机构可拆卸连接，且所述支撑机构承接钻杆的动力通过所述扣接机构传递至所述钻头本体上。/n

【技术特征摘要】
1.一种可拆卸式牙轮与PDC组合钻头，其特征在于，包括：
钻头本体，设有牙轮和PDC切削齿，所述钻头本体用于切削钻进地质岩层；
支撑机构，一端与所述钻头本体可拆卸连接、另一端用于与钻杆可拆卸连接，所述支撑机构用于支撑并驱动所述钻头本体旋转；
拆卸机构，设于所述支撑机构和所述钻头本体的连接处，用于在所述支撑机构上连接和拆卸所述钻头本体；以及
扣接机构，设于所述支撑机构上端，用于连接所述钻头本体，所述钻头本体借助于所述拆卸机构与所述支撑机构可拆卸连接，且所述支撑机构承接钻杆的动力通过所述扣接机构传递至所述钻头本体上。


2.如权利要求1所述的一种可拆卸式牙轮与PDC组合钻头，其特征在于，还包括设于所述支撑机构内壁的磁吸机构，所述钻头本体与所述支撑机构连接后，所述磁吸机构用于吸引所述钻头本体至所述支撑机构内部。


3.如权利要求1所述的一种可拆卸式牙轮与PDC组合钻头，其特征在于，所述支撑机构包括：
固定部，呈倒圆台形，用于与钻杆固定连接；以及
连接部，呈套筒形，与所述固定部口径较大的一端固定连接且与所述固定部同轴设置，所述拆卸机构位于所述连接部上，所述连接部用于与所述钻头本体可拆卸连接，所述钻头本体上与所述支撑机构的连接端呈圆柱形结构。


4.如权利要求3所述的一种可拆卸式牙轮与PDC组合钻头，其特征在于，所述拆卸机构包括：
卡齿，为多个且均设于所述连接部的内侧壁上；
卡凸，为多个且均设于所述钻头本体的外圆周上，多个所述卡凸分别与多个所述卡齿一一对应连接，所述钻头本体插入至所述连接部内后，所述钻头本体借助于所述卡齿与所述卡凸的配合连接置于所述支撑机构内部；以及
推顶件，为多个，且均横向穿过所述支撑机构，与所述卡凸对应连接并可推顶所述卡凸，用于推顶所述卡凸向靠近所述钻头本体的方向移动，所述卡凸被推顶至靠近所述钻头本体后，所述卡凸与所述卡齿分离，所述钻头本体可从所述连接部内拔出，用于实现所述钻头本体与所述支撑机构的可拆卸式连接。


5.如权利要求4所述的一种可拆卸式牙轮与PDC组合钻头，其特征在于，所述卡凸包括：
弹性部，横向设置，一端固结在所述钻头本体外壁上、另一端为自由端，所述弹性部可横向伸缩；以及
凸起部,一端与所述弹性部的自由端固结、另一端为自由端，所述凸起部借助于所述弹性部的伸缩可与所述卡齿抵接，所述钻头本体插接至所述连...

【专利技术属性】
技术研发人员：张占奎，曹江龙，
申请(专利权)人：沧州格锐特钻头有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13