一种减压提速PDC金刚石钻头制造技术

本发明专利技术公开了一种减压提速PDC金刚石钻头，主要涉及金刚石钻头技术领域，包括调控机构、实施机构；调控机构包括固定部件、传动部件、间歇部件、伸缩部件；实施机构包括钻头部件、抽取部件，在钻头部件上设置有切削齿，固定部件为整个装置的外壳，传动部件负责提供主要动力，间歇部件负责与钻头部件配合，利用伸缩部件调整钻头部件上切削齿的位置，更换新的切削齿进行使用，抽取部件负责主动抽取切削齿钻地产生的碎屑。地产生的碎屑。地产生的碎屑。

【技术实现步骤摘要】
一种减压提速PDC金刚石钻头


[0001]本专利技术主要涉及金刚石钻头
，具体涉及一种减压提速PDC金刚石钻头。

技术介绍

[0002]为了开采地下的油气资源，需要利用钻具钻穿地下地层；这些钻具从地面到地下一般依次包括井架、转盘、方钻杆、钻杆、钻铤和钻头；其中钻头对地层进行切削从而钻进井眼。钻头切削地层的同时在井底产生大量的岩屑，为了把这些岩屑清除到地面，在钻进的同时必须通过钻柱内部注入钻井液，这些钻井液从钻头喷出并经过钻柱与地层之间的环形空间返回到地面，从而把岩屑携带到地面。然而，钻井液对井底产生一个非常大的液柱压持力，例如，对于一个3000米深的井眼，使用密度为1.1g/cm3的钻井液钻井，这样的压力将达到33MPa。现有钻头的水孔出口方向是沿着井深方向向下，且与钻头轴线正方向夹角为0
°
～60
°
，钻井液从水孔流出后直接冲击井底，在巨大的压持力作用下，钻头切削下来的岩屑被压持在井底，从而不利于岩屑的清除，极大地降低了岩屑清除效率。现有技术中的钻头普遍在钻体上设置螺旋形的排屑槽，将泥浆从排屑槽排出。
[0003]此外在深井和超深井的钻井过程中，巨大的钻井液液柱压持力，造成钻头的重复破碎；对于地层比较复杂的井段，比如对含砾粗砂岩地层，钻头最外围的牙齿受力状态比较恶劣，极易出现磨损失效、断齿、碎齿或脱落等现象，导致钻头失去攻击性，钻速下降，降低了钻井效率，增加了钻井成本。由此如何减小压力进行排除碎屑，以及如何在巨大压力下减小对钻头的损害，减少切削齿的断齿、碎齿是一个亟待解决的问题。
[0004]现有技术中，申请号为CN202011373587.2的专利公开了一种破岩PDC金刚石钻头，包括本体，设于本体上的固定切削的刀翼，刀翼设有至少三个，位于两个相邻的刀翼之间均设有牙掌，牙掌上设有牙轮，牙轮上设有第一切削齿，刀翼上设有主切削层，每个刀翼的侧部均设有喷水孔。该专利虽然能够在硬地层中进行钻取，金刚石刀粒不容易崩坏，但是该专利只是针对硬地层中钻头容易崩坏的技术问题，是对钻头本身的设计，没有涉及到在压力较大时如何排碎屑的技术问题，也无法针对在较大压力中如何有效保护切削齿的技术问题。

技术实现思路

[0005]针对上述技术问题本专利技术提供了一种减压提速PDC金刚石钻头，包括调控机构、实施机构，所述的实施机构安装在调控机构上，所述的调控机构包括固定部件、传动部件、间歇部件；实施机构包括钻头部件和抽取部件；所述的钻头部件上设置有切削齿；所述的传动部件转动时带着间歇部件下降，所述的间歇部件在下降时转动，并推动钻头部件在固定部件上滑动松开对切削齿的定位，所述的间歇部件上设置有伸缩部件，在间歇部件下降时，带着伸缩部件与钻头部件配合，调整切削齿位置实现更换切削齿；所述的抽取部件在传动部件转动时，转动抽取碎屑。
[0006]进一步地，所述的间歇部件包括斜面支座、转动架，所述的传动部件在斜面支座上
转动，挤压所述的斜面支座下降；所述的转动架上设置有下滚轮，所述的下滚轮在斜面支座上滑动时带动转动架转动，所述的转动架驱动所述的钻头部件在固定件上滑动将切削齿松开。通过一个传动部件能驱动多个部件同时运转，效率更高。
[0007]进一步地，所述的钻头部件包括固定座架、水平架、刀盘，所述的固定座架安装在固定部件上，所述的固定座架上转动安装有转动齿轮；所述的水平架滑动安装在固定部件上，所述的水平架上通过连杆设置有滑块，所述的滑块对刀盘进行定位，所述的刀盘转动安装在固定部件上，所述的刀盘上固定安装有侧齿轮，所述的侧齿轮与伸缩部件配合。
[0008]进一步地，所述的伸缩部件包括内圆座，所述的内圆座固定安装在斜面支座上，所述的内圆座内固定安装有气缸，在气缸的输出端上安装有支撑架，所述的支撑架上设置有上滚轮，所述的上滚轮驱动斜块架在内圆座上滑动，所述的斜块架上固定安装有内齿条，所述的内齿条与所述的侧齿轮配合。
[0009]进一步地，所述的传动部件包括带爪齿圈，所述的带爪齿圈转动安装在固定部件上，所述的带爪齿圈与棘爪配合，所述的棘爪上通过圆轮固定安装有传动辊；所述的带爪齿圈转动时带动抽取部件对碎屑进行抽取。
[0010]进一步地，所述的抽取部件包括外齿轮，所述的外齿轮与所述的带爪齿圈配合，所述的外齿轮上固定安装有螺旋刀。
[0011]进一步地，所述的固定部件包括保护壳，所述的保护壳内固定安装有安装座和中心座，所述的中心座上固定安装有支柱，所述的中心座上设置有大弹簧。
[0012]进一步地，所述的钻头部件设置有若干组。设置多组更利于钻地操作。
[0013]进一步地，所述的抽取部件设置有若干组，所述的抽取部件与所述的钻头部件设置的数量相同。多组抽取部件，排碎屑的效率更高。
[0014]本专利技术与现有技术相比的有益效果是：1、本专利技术能通过钻头部件对切削齿进行定位，当需要使用切削齿时通过传动部件和间歇部件的配合，带着钻头部件松开对切削齿的定位，将切削齿改变位置，调换新的切削齿进行使用，实现周期性更换切削齿的功能，减少长期使用一个切削齿导致断齿的情况，从而整体保护钻头；2、通过传动部件能驱动抽取部件转动，抽取部件将井底的碎屑主动往上抽送，改变原有的排碎屑方式，大大提高了排碎屑的效率；3、通过调控机构与实施机构的配合，能够在深度较大的井底，在较大压力的情况下，最大程度减少压力对切削齿以及排碎屑的影响。
附图说明
[0015]图1为本专利技术整体示意图。
[0016]图2为本专利技术调控机构剖面示意图。
[0017]图3、图4、图5、图7为本专利技术调控机构结构示意图。
[0018]图6为本专利技术调控机构局部细节示意图。
[0019]图8、图11为本专利技术实施机构结构正面示意图。
[0020]图9为本专利技术实施机构仰视结构示意图。
[0021]图10本专利技术实施机构结构示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步描述，在此通过专利技术的示意性实施例以及说明解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0023]实施例：如图1
‑
图11所示的一种减压提速PDC金刚石钻头，包括调控机构1、实施机构2。
[0024]如图2
‑
图7所示，所示，安装座102固定安装在保护壳101上，中心座103固定安装在保护壳101上，支柱104固定安装在中心座103上，电机105固定安装在保护壳101上，主齿轮106固定安装在电机105的轴上，带爪齿圈107转动安装在保护壳101上，圆轮108固定安装在棘爪109上，棘爪109转动安装在保护壳101上，传动辊110固定安装在圆轮108上，斜面支座111固定安装在内圆座112上，内圆座112固定安装在带槽轴115上，斜块架113滑动安装在内圆座112上，内齿条114固定安装在斜块架113上，带槽轴115转动安装在中心座103上，下滚轮116转动安装在转动架117上，转动架117转动安装在中心座103上，大弹簧118套本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减压提速PDC金刚石钻头，包括调控机构、实施机构，所述的实施机构安装在调控机构上，其特征在于，所述的调控机构包括固定部件、传动部件、间歇部件；实施机构包括钻头部件和抽取部件；所述的钻头部件上设置有切削齿；所述的传动部件转动时带着间歇部件下降，所述的间歇部件在下降时转动，并推动钻头部件在固定部件上滑动松开对切削齿的定位，所述的间歇部件上设置有伸缩部件，在间歇部件下降时，带着伸缩部件与钻头部件配合，调整切削齿位置实现更换切削齿；所述的抽取部件在传动部件转动时，转动抽取碎屑。2.根据权利要求1所述的一种减压提速PDC金刚钻头，其特征在于，所述的间歇部件包括斜面支座、转动架，所述的传动部件在斜面支座上转动，挤压所述的斜面支座下降；所述的转动架上设置有下滚轮，所述的下滚轮在斜面支座上滑动时带动转动架转动，所述的转动架驱动所述的钻头部件在固定件上滑动将切削齿松开。3.根据权利要求2所述的一种减压提速PDC金刚钻头，其特征在于，所述的钻头部件包括固定座架、水平架、刀盘，所述的固定座架安装在固定部件上，所述的固定座架上转动安装有转动齿轮；所述的水平架滑动安装在固定部件上，所述的水平架上通过连杆设置有滑块，所述的滑块对刀盘进行定位，所述的刀盘转动安装在固定部件上，所述的刀盘上固定安装有侧齿轮，所述的侧齿轮与伸缩部件配合。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：于振忠，李胜景，付庆林，保有海，
申请(专利权)人：潍坊盛德石油机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：