一种可拆卸测量短节的智能钻头制造技术

本申请实施方式公开了一种可拆卸测量短节的智能钻头，该钻头主要由钻头体、测量短节以及固定在测量短节内测量装置组成，在钻头进行岩石破碎的过程中，测量装置中的数据采集模块能够收集钻头的转速、加速度、温度、压力等实际工作数据，同时反馈给钻井现场。本申请实施方式通过将数据采集模块设置于钻头体内流道内，能直接、精确地反应钻头上的各个实际工况数据，有效避免了因其他干扰而导致的数据失真；通过将测量装置与钻头体或与测量短节相对固接，保证了收集数据的可靠性，同时保证了测量装置与钻头或测量短节无相对运动、测量装置方便拆卸，使得测量数据更能反映出实际工况。使得测量数据更能反映出实际工况。使得测量数据更能反映出实际工况。

【技术实现步骤摘要】
一种可拆卸测量短节的智能钻头


[0001]本申请实施方式涉及石油钻井
，尤其涉及一种可拆卸测量短节的智能钻头。

技术介绍

[0002]钻头是在油气开采中必不可少的一种钻井工具，随着钻井技术的不断发展，各种类型钻头的出现应运而生。每种钻头都有其各自的适用工况和不可替代性。钻头的合理选型对石油钻井效率、钻井成本直接挂钩，尤其在与钻头有关的成本上占了总体成本相当大的一部分。因此，在钻井工程中通过提高钻井速度、增强钻头寿命也成为了钻井技术发展的首要任务。
[0003]随着钻井技术的飞速发展，在石油钻井过程中，对钻头功能提出了更高的要求，不仅要求钻头打得快、寿命长，还要有多种复合功能。随着智能化钻井的发展，钻井工程要求钻头能够反映井下实际钻压、扭矩、转速、振动、温度等参数，并将参数反馈给现场工作人员用以优化钻井参数和钻具组合，来达到更好的提高钻井速度、增强钻井寿命的效果。
[0004]在以往提出的智能化钻井设备中存在着测量数据不准确、可靠性低等问题。针对上述问题，有必要提供一种可拆卸测量短节的智能钻头，以保证能够反映井下实际工况、提高钻井可靠性、提高钻井效率。

技术实现思路

[0005]本申请实施方式的目的在于提供一种可拆卸测量短节的智能钻头，以保证测量数据的准确性以及提高钻井可靠性。
[0006]本申请实施方式公开了一种可拆卸测量短节的智能钻头，包括钻头体、测量短节、测量装置，其特征在于：所述测量短节安装于钻头体上端，通过钻头体接头的螺纹实现固接，所述测量装置固接于测量短节内部，且整体处于测量短节和钻头体的内流道内，所述测量装置至少由供电模块和数据采集模块组成，所述数据采集模块设置在钻节面以下的内流道内。
[0007]所述测量短节在钻头制造完成后，通过内外螺纹固接在钻头体上，方便拆卸。测量装置为测量短节的主要构成部分，固接在测量短节内流道中。其中数据采集模块为测量装置的一个重要功能模块，在固接后位于钻头体内流道中近钻头体冠部端且数据采集模块的上端面低于钻节面。
[0008]测量装置除了数据采集模块和供电模块还可具有储存模块、判断模块、反馈模块以及连接传输模块等其他功能模块。测量装置的所有模块可根据实际情况设计为一体式与测量短节固接，在保证数据采集模块采集数据准确性的同时可将数据采集模块置于钻头体中近冠部端，其他模块设计为一体式或一部分与数据采集模块一体置于钻头体中近冠部端，另一部分为一体置于测量短节内流道中通过连接传输模块实现一体式结构与数据传输功能。
[0009]作为优选，数据采集模块下端离钻头体内流道底部距离X≤Y/2，Y为钻节面到钻头内流道底部的距离。
[0010]作为优选，数据采集模块下端离钻头体内流道底部的距离X≤Y/3。
[0011]作为优选，数据采集模块下端离钻头体内流道底部的距离X≤Y/4。
[0012]作为优选，数据采集模块下端离钻头体内流道底部的距离X≤Y/5。
[0013]作为优选，数据采集模块下端离钻头体内流道底部的距离X≤Y/6。
[0014]作为优选，测量装置上端设置在测量短节内流道中与测量短节通过内外螺纹相对固接。
[0015]作为优选，测量装置上端与测量短节通过内外螺纹相对固接同时，测量装置下端深入钻头体本体段内流道中，通过螺栓均布顶紧与钻头体相对固接。
[0016]作为优选，测量装置上端设置在测量短节内流道中与测量短节通过焊接相对固接。
[0017]作为优选，测量装置上端与测量短节通过焊接相对固接同时，测量装置下端深入钻头体本体段内流道中，通过螺栓均布顶紧与钻头体相对固接。
[0018]作为优选，测量装置上端设置在测量短节内流道中与测量短节通过螺栓均布顶紧。
[0019]作为优选，测量装置上端与测量短节通过螺栓均布顶紧同时，测量装置下端深入钻头体本体段内流道中，通过螺栓均布顶紧与钻头体相对固接。
[0020]作为优选，测量装置在进行螺栓均布顶紧时，可以是2根螺栓均布顶紧或3根螺均布顶紧。
[0021]由上述技术方案可知，本申请实施方式中一种可拆卸测量短节的智能钻头的优点和有益效果在于：数据采集模块位于钻头体内流道中近钻头本体段冠部，能够获取更真实的井下钻头实时工作数据、能够避免因高温造成传感器监测出错而导致数据出错；测量装置为一体式结构方便装拆、维护，可根据需求调整数据采集模块采集需要的数据信号；测量装置的其他模块可设置于测量装置上端与测量短节固接，能避免高温导致其他模块寿命衰减，同时可避免因连接传输模块损坏导致数据传输、供电出现异常。本申请实施方式中一种可拆卸测量短节采用通用标准连接方式能够与常规钻头配合使用，不用特制钻头。
[0022]在钻头的制造工艺过程中一般需经过高温加热，而测量装置中含有大量电子元器件，只能在在钻头制造完成后进行装拆安装固接在钻头或短节中；可拆卸测量短节与钻头为各自独立制造，装拆方便，既有较强的可换性，由为钻井工作与钻头制造使用带来了极大的便利。
附图说明
[0023]通过结合附图对本申请实施方式进行直观、详细的解读，本申请实施方式各个优势、特点将变得更加直观、突出。所有附图仅为示例解读图解，并非一定是按照实物比列绘制。同时，附图中的标记始终表示相同或相似的零部件。其中：
[0024]图1为本申请实施方式中提供的一种可拆卸测量短节的智能钻头实施例一的整体示意图。
[0025]图2为本申请实施方式中提供的一种可拆卸测量短节的智能钻头的测量装置轴向
位置示意图。
[0026]图3为本申请实施方式中提供的一种可拆卸测量短节的智能钻头的实施例一中测量装置固定方式示意图。
[0027]图4为本申请实施方式中提供的一种可拆卸测量短节的智能钻头的实施例一中测量装置固定方式的俯视图。
[0028]图5为本申请实施方式中提供的一种可拆卸测量短节的智能钻头的实施例二中测量装置固定方式示意图。
[0029]图6为本申请实施方式中提供的一种可拆卸测量短节的智能钻头的实施例二中测量装置固定方式的俯视图。
[0030]图7为本申请实施方式中提供的一种可拆卸测量短节的智能钻头的实施例三中测量装置固定方式示意图。
[0031]图8为本申请实施方式中提供的一种可拆卸测量短节的智能钻头的实施例四中测量装置固定方式示意图。
[0032]图9为本申请实施方式中提供的一种可拆卸测量短节的智能钻头的实施例五中测量装置固定方式示意图。
[0033]图10为本申请实施方式中提供的一种可拆卸测量短节的智能钻头的实施例六中测量装置固定方式示意图。
[0034]其中，1为测量短节，2为测量装置，3为内流道，4为钻头体，21为其他功能模块，22为测量装置接头段，23为连接传输模块，24为数据检测模块， 41为钻节面，42为钻头体接头段，43为钻头体本体段，44为钻头体内流道底部，5为刀翼，X为测量装置数据检测模块24下端离钻头体内流道底部54的距离，Y为钻节面51离钻头体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可拆卸测量短节的智能钻头，包括钻头体、测量短节、测量装置，其特征在于：所述测量短节安装于钻头体上端，通过钻头体接头段的螺纹实现固接，所述测量装置固接于测量短节内部，且整体处于测量短节和钻头体的内流道内，所述测量装置至少由供电模块和数据采集模块组成，所述数据采集模块设置在钻节面以下的内流道内。2.根据权利要求1所述的一种可拆卸测量短节的智能钻头，其特征在于：所述数据采集模块设置在钻节面以下钻头体内流道底部以上。3.根据权利要求2所述的一种可拆卸测量短节的智能钻头，其特征在于：所述数据采集模块下端离钻头体内流道底部的距离X≤Y/2，Y为钻节面到钻头内流道底部的距离。4.根据权利要求3所述的一种可拆卸测量短节的智能钻头，其特征在于：所述数据采集模块下端离钻头体内流道底部的距离X≤Y/3。5.根据权利要求1所述的一种可拆卸测量短节的...

【专利技术属性】
技术研发人员：况雨春，何鹏，董宗正，杨博，张涛，周姝文，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：