一种在线监测型PDC钻头制造技术

本发明专利技术涉及钻头领域，尤其涉及一种在线监测型PDC钻头。要解决的技术问题是：PDC钻头在石油钻井过程，其强烈的撞击导致钻头更换更加频繁，不仅严重影响钻井进度，还造成资源极大的消耗，增加工作人员工作量，同时更换钻头过程，极易导致井喷事故发生。技术方案：一种在线监测型PDC钻头，包括有钻头体和接头等；钻头体上侧连接有上下振动用于带动钻头体转动的接头。本发明专利技术实现了通过接头向上移动将大单向阀打开，减弱向缓冲腔内补充钻井液的压力，以减少冲击岩层接触面，使钻头体与岩层接触面保持紧贴状态，减少钻头体振动的磨损，并且通过切削齿的倾斜状刃背增大刀翼对切削齿的支撑力，避免刀翼安装切削齿处形变严重。避免刀翼安装切削齿处形变严重。避免刀翼安装切削齿处形变严重。

【技术实现步骤摘要】
一种在线监测型PDC钻头


[0001]本专利技术涉及钻头领域，尤其涉及一种在线监测型PDC钻头。

技术介绍

[0002]PDC钻头是聚晶金刚石复合片钻头的简称，是地质钻探行业常用的一种钻井工具，传统PDC钻头在进行钻孔的过程中，接触到岩层时会产生撞击，导致钻头顶端脱离岩层，随后再次快速接触岩层，由于钻头转速极快，导致钻头顶端将与岩层产生快速且强烈的撞击，从而对钻头刀翼及钻头上的切削齿造成极大的损伤，导致钻头寿命降低，同时，由于PDC钻头在石油钻井过程，每隔一段时间就需要更换钻头，其强烈的撞击导致钻头更换更加频繁，不仅严重影响钻井进度，还造成资源极大的消耗，增加工作人员工作量，同时，在更换钻头的过程中，极易导致井喷事故的发生。

技术实现思路

[0003]为了克服PDC钻头在石油钻井过程，其强烈的撞击导致钻头更换更加频繁，不仅严重影响钻井进度，还造成资源极大的消耗，增加工作人员工作量，同时更换钻头过程，极易导致井喷事故发生的缺点，本专利技术提供一种在线监测型PDC钻头。
[0004]技术方案：一种在线监测型PDC钻头，包括有钻头体、接头和切削齿；钻头体上侧连接有上下振动用于带动钻头体转动的接头；钻头体上设置有若干个用于喷出钻井液的喷嘴；钻头体上设置有若干个刀翼；每个刀翼上均安装有若干个用于切削岩层的切削齿；还包括有大单向阀；钻头体内部设置若干个有用于使钻井液喷向岩层的第一流道槽；接头内部设置有第二流道槽，且第一流道槽与第二流道槽连通；第二流道槽下端安装有向下打开用于流通钻井液的大单向阀；钻头体内部设置有用于缓存钻井液的缓冲腔，且接头在缓冲腔内进行上下振动；缓冲腔与第一流道槽连通。
[0005]可选地，大单向阀设置有中部通孔结构，且该通孔与第一流道槽等径。
[0006]可选地，还包括有小单向阀；小单向阀覆盖于大单向阀的中部通孔结构，小单向阀与大单向阀通路相反。
[0007]可选地，切削齿的刃背设置为倾斜状。
[0008]可选地，还包括有连接块、固定块、旋转片、传动杆和滑动环；钻头体上侧固接有连接块，且连接块与接头滑动连接；连接块外侧固接有若干个固定块；每个固定块上均转动连接有一个旋转用于防止钻头体脱离岩层的旋转片；每个旋转片上均转动连接有一个传动杆；连接块上滑动连接有用于限制旋转片倾斜角度的滑动环，滑动环位于连接块上方，且滑动环与若干个传动杆转动连接。
[0009]可选地，旋转片设置为搅拌刀片状。
[0010]可选地，还包括阻挡系统，阻挡系统包括有挡板、受压块和第一弹性件；接头外壁固接有六个挡板；连接块上开设有三个用于放置挡板的放置槽，且每个放置槽两侧各与一个挡板滑动连接；相邻两个挡板之间设置有一个活动的受压块，且若干个受压块均位于滑
动环内侧；每个受压块与接头之间均固接有一个第一弹性件；受压块下端与接头外壁转动连接，受压块上端通过第一弹性件在挡板之间进行缩进与伸出。
[0011]可选地，还包括有防护罩；每两个挡板与相邻受压块之间均固接有一个防护罩，且防护罩具有一定弹性。
[0012]可选地，还包括有回收系统，回收系统包括有固定柱和第二弹性件；连接块外壁上固接有若干个固定柱；滑动环下侧与每个固定柱内顶壁之间均固接有一个第二弹性件。
[0013]可选地，回收系统还包括有活动柱；滑动环下侧固接有若干个上下活动的活动柱，且每个活动柱均与相邻的固定柱滑动连接；每个第二弹性件均位于一个活动柱内。
[0014]本专利技术的有益效果为：本专利技术实现了通过接头向上移动将大单向阀打开，减弱向缓冲腔内补充钻井液的压力，以减少冲击岩层接触面，使钻头体与岩层接触面保持紧贴状态，减少钻头体振动的磨损；通过切削齿的倾斜状刃背增大刀翼对切削齿的支撑力，有效防止因岩层阻力导致切削齿向外翻，进而避免刀翼安装切削齿处形变严重，减少钻头体的磨损；通过旋转片向外撑开并接触到井壁，从而阻挡钻头体继续向上运动，防止钻头体脱离岩层，进而有效避免钻头体由于不断冲击岩层导致损伤；通过受压块使旋转片保持倾斜状态，防止旋转片被钻井液冲击导致无法与井壁接触，进一步避免钻头体由于不断冲击岩层导致损伤；通过防护罩阻挡岩屑进入受压块与挡板之间的空隙中，确保受压块正常伸出对滑动环进行限位，使旋转片始终保持倾斜状态，进一步确保钻头体紧贴岩层，避免造成钻头损坏。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的在线监测型PDC钻头立体结构示意图；图2为本专利技术的俯视图；图3为本专利技术的钻头体、接头和切削齿组合立体结构示意图；图4为本专利技术的钻头体和接头组合结构剖视图；图5为本专利技术的钻头体、接头和大单向阀组合结构剖视图；图6为本专利技术的刀翼和切削齿组合剖视图；图7为本专利技术的钻头体、接头、旋转片和连接块组合立体结构示意图；图8为本专利技术的固定块、旋转片、传动杆和滑动环组合立体结构示意图；图9为本专利技术的阻挡系统第一种部分立体结构示意图；图10为本专利技术的阻挡系统第二种部分立体结构示意图；图11为本专利技术的受压块、第一弹性件和防护罩组合立体结构示意图；图12为本专利技术的回收系统第一种立体结构示意图；图13为本专利技术的回收系统第二种立体结构示意图。
[0016]附图中的标记：1
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钻头体，1001
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喷嘴，1002
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刀翼，1003
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缓冲腔，1004
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第一流道槽，2
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接头，2001
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第二流道槽，3
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切削齿，4
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大单向阀，5
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小单向阀，101
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连接块，10101
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放置槽，102
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固定块，103
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旋转片，104
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传动杆，105
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滑动环，10501
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弧形边，201
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挡板，202
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受压块，203
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第一弹性件，204
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防护罩，301
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活动柱，302
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固定柱，303
‑
第二弹性件。
具体实施方式
[0017]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步描述，在此专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0018]实施例1如图3
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图6所示，以钻头的钻进方向为下，一种在线监测型PDC钻头，包括有钻头体1、接头2和切削齿3；钻头体1上侧连接有上下接头2；钻头体1上设置有若干个喷嘴1001；钻头体1上设置有若干个刀翼1002；每个刀翼1002上均安装有切削齿3；通过接头2带动钻头体1转动，进而带动切削齿3对岩层进行切削，从而实现钻孔；还包括有大单向阀4；钻头体1内部设置若干个有第一流道槽1004；接头2内部设置有第二流道槽2001，且第一流道槽1004与第二流道槽2001连通；第二流道槽2001下端安装有下大单向阀4；钻头体1内部设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在线监测型PDC钻头，包括有钻头体（1）、接头（2）和切削齿（3）；钻头体（1）上侧连接有上下振动用于带动钻头体（1）转动的接头（2）；钻头体（1）上设置有若干个用于喷出钻井液的喷嘴（1001）；钻头体（1）上设置有若干个刀翼（1002）；每个刀翼（1002）上均安装有若干个用于切削岩层的切削齿（3）；其特征是：还包括有大单向阀（4）；钻头体（1）内部设置若干个有用于使钻井液喷向岩层的第一流道槽（1004）；接头（2）内部设置有第二流道槽（2001），且第一流道槽（1004）与第二流道槽（2001）连通；第二流道槽（2001）下端安装有向下打开用于流通钻井液的大单向阀（4）；钻头体（1）内部设置有用于缓存钻井液的缓冲腔（1003），且接头（2）在缓冲腔（1003）内进行上下振动；缓冲腔（1003）与第一流道槽（1004）连通。2.根据权利要求1所述的一种在线监测型PDC钻头，其特征是：大单向阀（4）设置有中部通孔结构，且该通孔与第一流道槽（1004）等径。3.根据权利要求2所述的一种在线监测型PDC钻头，其特征是：还包括有小单向阀（5）；小单向阀（5）覆盖于大单向阀（4）的中部通孔结构，小单向阀（5）与大单向阀（4）通路相反。4.根据权利要求1所述的一种在线监测型PDC钻头，其特征是：切削齿（3）的刃背设置为倾斜状。5.根据权利要求1所述的一种在线监测型PDC钻头，其特征是：还包括有连接块（101）、固定块（102）、旋转片（103）、传动杆（104）和滑动环（105）；钻头体（1）上侧固接有连接块（101），且连接块（101）与接头（2）滑动连接；连接块（101）外侧固接有若干个固定块（102）；每个固定块（102）上均转动连接有一个旋转用于防止钻头体（1）脱离岩层的旋转片（103）；每个旋转片（103）上均转动连接有一个传动杆（104）；连接块（101）上滑动连接有用于限制旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍小兵，杨挺，
申请(专利权)人：陕西星通石油工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：