一种抗扭转冲击气液双驱PDC钻头装置制造方法及图纸

技术编号:33385060 阅读:14 留言:0更新日期:2022-05-11 22:59
本发明专利技术公开了一种抗扭转冲击气液双驱PDC钻头装置,包括钻头主体、钻齿装置、通道、喷孔、杂屑处理装置、导流装置,钻齿装置设置在钻头主体的顶部边缘,导流装置设置在钻头主体的内部且靠近杂屑处理装置的位置,连接轴的一端从喷孔穿过并延伸至其外部,破碎装置设置在连接轴的顶部,驱动装置设置在连接轴的底端,锥体的底部与连接轴的顶端固定连接,牛角破碎齿设置在锥体的表面,切碎齿设置在锥体的表面边缘,本发明专利技术涉及地质钻探设备技术领域。该抗扭转冲击气液双驱PDC钻头装置,达到了防杂屑黏粘的效果,可对钻头产生的泥沙、岩屑等杂质及时处理,减少出现黏粘的情况,减小了磨损,延长了设备的使用寿命,提高了工作效率及使用性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种抗扭转冲击气液双驱PDC钻头装置


[0001]本专利技术涉及地质钻探设备
,具体为一种抗扭转冲击气液双驱PDC钻头装置。

技术介绍

[0002]PDC钻头是一种以人造聚晶金刚石复合片作为破岩元件的切削型钻头,PDC钻头是聚晶金刚石复合片钻头的简称,其在软到中等硬度的均质地层具有较高的钻进效率和使用寿命,是目前石油天然气钻井行业的主力钻头。随着石油勘探开发的不断深入,浅层、易开发油气资源逐年减少,在深部以及复杂地层条件下寻求油气资源已成为油气勘探开发的重要工作。钻头是进行石油钻井工作的重要工具之一,钻头是否适应岩石性质及其质量的好坏,在选用钻井工艺方面起着非常重要的作用。
[0003]目前,现有的PDC钻头结构过于简单,在钻探的过程中,大量的泥沙、岩屑和钻井液混合并附着到PDC钻头表面,形成黏附在一起的杂物沉积块,无法及时清理,使得钻头不够锋利,并加速钻头的磨损,不利用钻探,同时还会造成堵塞,使得钻井液不易排出,影响整个工作效率,降低了使用性能。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种抗扭转冲击气液双驱PDC钻头装置,解决了现有的PDC钻头结构过于简单,在钻探的过程中,大量的泥沙、岩屑和钻井液混合并附着到PDC钻头表面,形成黏附在一起的杂物沉积块,无法及时清理,使得钻头不够锋利,并加速钻头的磨损,不利用钻探,同时还会造成堵塞,使得钻井液不易排出,影响整个工作效率,降低了使用性能的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现以上目的,本专利技术通过以下技术方案予以实现:一种抗扭转冲击气液双驱PDC钻头装置,包括钻头主体、钻齿装置、通道、喷孔、杂屑处理装置、导流装置,所述钻齿装置设置在钻头主体的顶部边缘,所述通道开设在钻头主体的内部中央位置,所述喷孔开设在钻头主体的表面顶部且靠近钻齿装置的位置,所述导流装置设置在钻头主体的内部且靠近杂屑处理装置的位置;
[0008]所述杂屑处理装置设有支架、连接轴、破碎装置、驱动装置,所述支架的端部与钻头主体的内部固定连接,所述连接轴转动连接在支架的表面中央位置,所述连接轴的一端从喷孔穿过并延伸至其外部,所述破碎装置设置在连接轴的顶部,所述驱动装置设置在连接轴的底端;
[0009]所述破碎装置设有锥体、牛角破碎齿、切碎齿,所述锥体的底部与连接轴的顶端固定连接,所述牛角破碎齿设置在锥体的表面,所述切碎齿设置在锥体的表面边缘,在通道的输送下,使得高压钻井液对驱动装置进行驱动,进而使得连接轴带动破碎装置转动,此时旋
转中的牛角破碎齿、切碎齿将相邻两个杂屑处理装置之间黏附在一起的杂屑进行破碎,并在喷孔处喷出的高压钻井液,进行再次冲洗,减少出现黏粘的情况,进而减小磨损量,充分利用了自身钻井液流体的驱动,减少对动力的使用,安全可靠,提高了使用性能。
[0010]优选的,所述钻头主体的表面底部设置有连接槽体,所述钻头主体的表面底端且靠近连接槽体的位置开设有外螺纹,将整个装置通过外螺纹进行连接,并通过后连接槽体进行加固,可增大抗扭转冲击,使得自身强度高,并利用通道将高压钻井液输送,并从喷孔处喷出,利用流体压力,使得杂屑处理装置工作,对杂屑及时处理,整个装置可对钻头产生的泥沙、岩屑等杂质及时处理,减少出现黏粘的情况,减小了磨损,保证钻头的锋利,延长了设备的使用寿命,提高了工作效率及使用性能。
[0011]优选的,所述钻齿装置均匀分布在钻头主体的顶部,所述通道的端部与喷孔之间连通,所述钻头主体的内部开设有与破碎装置、驱动装置相适配的容腔。
[0012]优选的,所述钻齿装置设有蜗体凸起、平面、钻切齿,所述蜗体凸起的表面一侧与钻头主体的顶部固定连接,所述平面开设在蜗体凸起的表面一侧,所述钻切齿设置在蜗体凸起的表面边缘且位于平面的位置,利用外螺纹将整体进行连接后,形成初步固定,并通过连接槽体进行再次连接,并增加了主体的抗扭转性能,同时蜗体凸起的表面为弧形拱状,进一步增加了抗扭转冲击,可进行高强度的钻探,不易出现损坏的情况,安全可靠,提高了使用性能。
[0013]优选的,所述驱动装置设有驱动基体、曲面叶片、敲击装置,所述驱动基体的顶端与连接轴的底端固定连接,所述曲面叶片的表面边缘与驱动基体的表面固定连接,所述敲击装置设置在曲面叶片的表面中央位置。
[0014]优选的,所述曲面叶片均匀分布在驱动基体的表面,所述曲面叶片的表面从下往上逐渐增大。
[0015]优选的,所述敲击装置设有连接柱、弧形拉簧、实心敲击球,所述连接柱的表面一侧与曲面叶片的表面固定连接,所述弧形拉簧的一端与连接柱的内部固定连接,所述实心敲击球的表面一侧与弧形拉簧的一端固定连接,所述实心敲击球位于连接柱的端部,当高压钻井液输送时,会将曲面叶片进行冲击,并通过驱动基体将连接轴带动进行转动,同时在旋转时,受到离心力的作用,此时实心敲击球被甩出,并对弧形拉簧进行拉伸,随着不停的转动,实心敲击球会对弧形导流板进行敲击,使其产生震动,进油有助于后续的自清理,充分利用高压钻井液的冲击作为驱动力,并将结构联系在一起,实现了多种功能,安全可靠,提高了使用性能。
[0016]优选的,所述导流装置设有连接箍圈、弧形导流板,所述连接箍圈的表面与钻头主体的内部固定连接,所述弧形导流板的表面边缘一侧与连接箍圈的内壁固定连接,所述弧形导流板均匀分布在连接箍圈的内壁,利用均匀分布在连接箍圈的内壁的弧形导流板对钻井液的导流,进而进一步有助于对曲面叶片的冲击,进而获得较大的冲击力,有助于增大驱动力,使其转动顺畅,同时转动中受到离心力被甩出的实心敲击球对弧形导流板进行敲击,使其产生震动,并将震动传递给钻头主体,使其形成共振,进而将表面附着的杂屑脱落,不易出现黏粘的情况,进而实现了自清理,巧妙的将结构联系在一起,安全可靠,提高了使用性能。
[0017](三)有益效果
[0018]本专利技术提供了一种抗扭转冲击气液双驱PDC钻头装置。具备以下有益效果:
[0019](一)、该抗扭转冲击气液双驱PDC钻头装置,通过钻头主体、钻齿装置、通道、喷孔、杂屑处理装置、导流装置、连接槽体、外螺纹,将整个装置通过外螺纹进行连接,并通过后连接槽体进行加固,可增大抗扭转冲击,使得自身强度高,并利用通道将高压钻井液输送,并从喷孔处喷出,利用流体压力,使得杂屑处理装置工作,对杂屑及时处理,整个装置可对钻头产生的泥沙、岩屑等杂质及时处理,减少出现黏粘的情况,减小了磨损,保证钻头的锋利,延长了设备的使用寿命,提高了工作效率及使用性能。
[0020](二)、该抗扭转冲击气液双驱PDC钻头装置,通过连接槽体、外螺纹、蜗体凸起、平面、钻切齿,利用外螺纹将整体进行连接后,形成初步固定,并通过连接槽体进行再次连接,并增加了主体的抗扭转性能,同时蜗体凸起的表面为弧形拱状,进一步增加了抗扭转冲击,可进行高强度的钻探,不易出现损坏的情况,安全可靠,提高了使用性能。
[0021](三)、该抗扭转冲击气液双驱PDC钻头装置,通过支架、连接轴本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗扭转冲击气液双驱PDC钻头装置,包括钻头主体(1)、钻齿装置(2)、通道(3)、喷孔(4)、杂屑处理装置(5)、导流装置(6),其特征在于:所述钻齿装置(2)设置在钻头主体(1)的顶部边缘,所述通道(3)开设在钻头主体(1)的内部中央位置,所述喷孔(4)开设在钻头主体(1)的表面顶部且靠近钻齿装置(2)的位置,所述导流装置(6)设置在钻头主体(1)的内部且靠近杂屑处理装置(5)的位置;所述杂屑处理装置(5)设有支架(51)、连接轴(52)、破碎装置(53)、驱动装置(54),所述支架(51)的端部与钻头主体(1)的内部固定连接,所述连接轴(52)转动连接在支架(51)的表面中央位置,所述连接轴(52)的一端从喷孔(4)穿过并延伸至其外部,所述破碎装置(53)设置在连接轴(52)的顶部,所述驱动装置(54)设置在连接轴(52)的底端;所述破碎装置(53)设有锥体(531)、牛角破碎齿(532)、切碎齿(533),所述锥体(531)的底部与连接轴(52)的顶端固定连接,所述牛角破碎齿(532)设置在锥体(531)的表面,所述切碎齿(533)设置在锥体(531)的表面边缘。2.根据权利要求1所述的一种抗扭转冲击气液双驱PDC钻头装置,其特征在于:所述钻头主体(1)的表面底部设置有连接槽体(7),所述钻头主体(1)的表面底端且靠近连接槽体(7)的位置开设有外螺纹(8)。3.根据权利要求1所述的一种抗扭转冲击气液双驱PDC钻头装置,其特征在于:所述钻齿装置(2)均匀分布在钻头主体(1)的顶部,所述通道(3)的端部与喷孔(4)之间连通,所述钻头主体(1)的内部开设有与破碎装置(53)、驱动装置(54)相适配的容腔。4.根据权利要求1所述的一种抗扭转冲击气液双驱PDC钻头装置,其特征在于:所述钻齿装置(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员:付正兵张翼杨光友李智丽刘文彬杜杨傅红兵谭金山
申请(专利权)人:宜昌神达科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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