[发明专利]一种钻进的组合式PDC钻头及其使用方法有效
申请号: | 202011235915.2 | 申请日: | 2020-11-09 |
公开(公告)号: | CN112096295B | 公开(公告)日: | 2021-01-26 |
发明(设计)人: | 郭伊楠;黄金刚;刘书林;刘国富;宋文杰;李海泉 | 申请(专利权)人: | 胜利油田固邦石油装备有限责任公司;胜利油田固邦石油装备有限责任公司钻采工具厂 |
主分类号: | E21B10/42 | 分类号: | E21B10/42;E21B10/54;E21B10/02;E21B10/60;E21B25/10 |
代理公司: | 东营双桥专利代理有限责任公司 37107 | 代理人: | 康宁宁 |
地址: | 257000 山*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 钻进 组合式 pdc 钻头 及其 使用方法 | ||
本发明公开了一种钻进的组合式PDC钻头及其使用方法,涉及石油开采设备技术领域,包括钻头钢体,所述钻头钢体侧面的底端固定连接有若干个翼片,所述钻头钢体的顶端安装有取芯管,所述取芯管侧面的顶端固定连接有侧环,且取芯管的顶端螺纹连接有螺纹套,所述取芯管侧面靠近侧环的下侧开设有若干个与内腔连通的排渣口,所述螺纹套的底端紧贴在侧环的上侧。本装置中的钻头钢体与取芯管的连接部位设置有凸起块和嵌入槽,从而可以防止在打井时,两组构件之间出现错位或者打滑的问题,取芯管和钻头钢体的内部通过隔筒进行分隔,将内部区域分隔成取芯区域和流水区域,取芯管与钻头钢体中隔筒连接的部位设置有变径隔筒,可以增大流水区域的密封性。
技术领域
本发明涉及石油开采设备技术领域,具体涉及一种钻进的组合式PDC钻头及其使用方法。
背景技术
岩心钻探是固体矿产地质勘探常采用的勘探手段。筒状钻头和钻具在孔底沿圆周环状破碎岩石,在孔底中心部分保留一个柱状的岩心,从孔内取出岩心用以研究地质和矿产的情况,石油钻井中,把用于钻取岩心的钻头,习惯称取芯钻头,取芯钻头的种类很多,在结构上差别也很大,一般有牙轮取芯钻头,刮刀取芯钻头和筒状取芯钻头,直接影响岩心采取率,金刚石钻头适用范围很广,可钻进岩土可钻性为1~12级的各类地层,且钻进效率高、钻孔质量好,但钻头制造工艺复杂、成本较高、操作技术要求高,金刚石钻头由金刚石、胎体和钻头体三部分组成,金刚石是钻头的刃部,一般多采用人造金刚石。
中国专利公开了一种钻进的组合式PDC钻头(公开号:CN105756564B),该专利包括钻头基体,钻头基体上设置有保径齿、长刀翼和短刀翼,长刀翼和短刀翼相互间隔设置,钻头基体的中心区域设置有钻进时用于岩心进入的第一通孔,钻头基体上还设置有折断通孔和第二通孔,折断通孔的两端分别与第一通孔和第二通孔连通;折断通孔与第一通孔之间具有倾斜角度;长刀翼上分布有大直径PDC切削齿,短刀翼上分布有小直径PDC切削齿,长刀翼能够沿着钻头基体的轴线方向往复运动。
现有的钻头在取样后,其内部的岩土芯不方便取出,导致工作效率较慢,同时钻头的组装能力较弱,导致钻头不方便安装与运输。
发明内容
为了克服上述现有的钻头在取样后,其内部的岩土芯不方便取出,导致工作效率较慢,同时钻头的组装能力较弱,导致钻头不方便安装与运输的技术问题,本发明的目的在于提供一种钻进的组合式PDC钻头。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种钻进的组合式PDC钻头,包括钻头钢体,所述钻头钢体侧面的底端固定连接有若干个翼片,相邻所述翼片之间形成有排屑槽,且翼片的侧面均固定连接有金刚石复合片,所述钻头钢体的顶端安装有取芯管,所述取芯管侧面的顶端固定连接有侧环,且取芯管的顶端螺纹连接有螺纹套,所述取芯管侧面靠近侧环的下侧开设有若干个与内腔连通的排渣口,所述螺纹套的底端紧贴在侧环的上侧,所述螺纹套的外表面固定连接有加固架,所述加固架的上表面固定连接有支撑架,所述支撑架的内部滑动连接有推料管,所述推料管的底端延伸至取芯管的内部,所述支撑架的一侧转动连接有用于推动推料管沿取芯管的内部移动的转动器;
所述钻头钢体的内部开设有圆槽,圆槽的内部固定连接有第一隔筒,所述第一隔筒与圆槽之间形成有流水槽,且第一隔筒内部形成有取芯槽,所述钻头钢体底端的内部开设有若干个与外部连通的进料槽,且钻头钢体底端内部靠近进料槽的一侧开设有若干个出水槽,所述进料槽和出水槽的上端分别与取芯槽和流水槽连通,所述出水槽的底端焊接有隔管。
作为本发明进一步的方案:所述钻头钢体的上表面固定连接有连接管,所述连接管内部的结构与圆槽内部的结构相同,且连接管和取芯管的侧面均开设有若干个螺纹孔,所述取芯管与连接管的螺纹孔之间通过连接螺栓螺纹连接,所述钻头钢体顶端的侧面固定连接有若干个凸起块,所述取芯管侧面的底端开设有若干个嵌入槽,所述凸起块嵌入在嵌入槽的内部,且凸起块与嵌入槽之间紧密贴合。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于胜利油田固邦石油装备有限责任公司;胜利油田固邦石油装备有限责任公司钻采工具厂,未经胜利油田固邦石油装备有限责任公司;胜利油田固邦石油装备有限责任公司钻采工具厂许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
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- 本发明公开了一种微取芯PDC钻头,包括钻头丝扣端、卸扣槽、保径块PDC齿、保径块切边齿、刀翼、主切削PDC齿、喷嘴孔、破岩齿、排岩心室、岩心孔,过在钻头中心位置设置岩心孔,通过PDC齿不全覆盖井底,在钻头旋转钻进时会形成一个直径10‑20mm的岩心。随着钻头进尺的增加,岩心长度会逐渐增长,当达到足够长并接触到破岩齿的时候,岩心会被折断,此时,折断的岩心在排岩心室会随着泥浆流向环空间隙,并被泥浆携带到地面。在破岩齿和岩心孔之间的排岩室具有足够大的空间,能最大限度的保证岩心的顺利排出,同时破岩齿和钻头击碎面轮廓线具有较长的距离,可达60mm左右,能够有效的保证微岩心的长度。本发明钻头能够高效、稳定地进行钻进操作,并保证岩心样本的顺利采集和完整性。该钻头在油气勘探和开发领域具有广泛的应用前景,能够提高钻井效率、降低成本,并提供可靠的地质信息。
- 桩基施工中的旋挖钻孔工艺-202310431970.6
- 施磊杰;李时亮;苏爱俊;王明亮;环小龙 - 中交第三航务工程局有限公司;中交三航局第八工程(湖南)有限公司;厦门正安德宝新材料有限公司;嘉兴中煤重机工程有限责任公司
- 2023-04-20 - 2023-08-04 - E21B10/42
- 本发明公开了桩基施工中的旋挖钻孔工艺,用于水下钻孔,包括以下步骤,根据钻孔扭矩,装配与之对应的钻筒,具体是调整钻筒长度与钻筒内直径使之与钻孔扭矩对应;沿钻筒底部,以组为单位,分别装配倾斜设置或垂直设置的滚刀,以形成滚刀面;于钻筒上部通过钻杆连接套连接有钻杆;于钻筒外侧,以滚刀上方为起始位置,装配导流组件;启动钻杆,钻杆转动同时,滚刀沿钻筒壁钻取芯柱,同时钻筒外侧的水沿导流组件自下而上运动,并于顶部形成涡流,同时顶部的水重力作用下沿钻筒内壁从上而下流动,以形成水循环路径;所述水自下而上运动时,水在涡流作用下带走滚刀破碎时产生的碎石,同时涡流处形成移动通道,用于碎石的流动。本发明实现了整体芯柱的钻取。
- 一种钻井钻头-202222473110.2
- 邹建 - 邹建
- 2022-09-19 - 2023-08-01 - E21B10/42
- 本实用新型提供了一种钻井钻头,包括转动连接于钻杆底部的过渡环以及固定安装于过渡环底部的固定架,所述固定架的内壁开设有多组安装槽,安装槽的内部通过主轴转动连接有钻轮,所述钻轮包括轮体、固定安装于轮体外壁的多组合金齿以及开设与轮体内壁的齿槽,所述齿槽的顶部啮合有过渡齿轮,过渡齿轮的顶部啮合有齿圈,齿圈固定安装于钻杆的底部外壁,所述过渡齿轮通过过渡轴转动连接于过渡环的内侧壁,所述安装槽与钻轮的缝隙中填充有柔性填充物,所述柔性填充物固定于安装槽的内壁,所述过渡环的内壁开设有多个滑槽;本实用新型通过设置齿圈以及齿槽,当固定架出现卡滞时,齿圈能驱动钻轮自转,从而对岩层进行破碎,达到脱困功能。
- 一种公路施工用注浆管钻头-202310493780.7
- 李志金;赵红芳 - 山东高速青岛发展有限公司;青岛市公路工程处
- 2023-05-05 - 2023-07-28 - E21B10/42
- 本发明涉及公路施工技术领域,具体的说是一种公路施工用注浆管钻头,包括:钻头本体;其中,所述钻头本体的上端开设有第一空腔,所述钻头本体的内部开设有呈环状分布且均与第一空腔连通的第二空腔;通过设置防堵塞机构,当钻头本体未进行注浆作业时,此时密封板配合第三安装腔封堵住第二空腔,此时第二空腔被密封板封堵住,以阻止外界的泥浆、浆渣倒流堵塞第二空腔,以保障后续的注浆工作能够顺利进行,当浆液高速通过第一空腔的过程中,浆液可通过叶片同时上移所有的密封板,使得浆液能够正常通过第二空腔喷洒到外界,无需工作人员手动调节,使得工作人员使用更加轻松。
- 钻头切削结构、具有多层切削结构的PDC钻头及其应用-202310295196.0
- 姚建林;刘彬;李勇;董仕明;冯明;付强;姚坤鹏;郑凯中;付晓平;连太炜;范生林;陈觉 - 中国石油天然气集团有限公司;中国石油集团川庆钻探工程有限公司
- 2023-03-23 - 2023-07-21 - E21B10/42
- 本发明提供了一种钻头切削结构、具有多层切削结构的PDC钻头及其应用,其中PDC钻头包括端头部和切削单元,切削单元固定安装在端头部上,包括第一切削组件、第二切削组件和刀翼,其中刀翼的数量为第一切削组件的数量和第二切削组件的数量之和,刀翼沿周向设置在端头部的外表面,相邻的两个刀翼之间形成有排屑槽,第一切削组件分别固定安装在与第一切削组件对应数量的刀翼上,第二切削组件固定安装在与第二切削组件对应数量的刀翼上;每个切削组件中都至少包括一组切削刃,切削刃上安装有切削齿,切削齿可对岩体进行切削作业。本发明的多层切削结构钻头可在复杂难钻地层及强化钻井参数条件下,有效增加钻头单趟进尺,减少起下钻趟数,延长钻头寿命。
- 一种复合钻进钻头及随钻取芯方法-202211097760.X
- 李真祥;曾德发;尹德灿;张苡源;何周文;李勇刚;郑耀东;徐强;李恒;钟文;孔亚军;康绪武;毛志彬;周鸿吉;倪冲 - 中国石油化工股份有限公司勘探分公司;四川深远石油钻井工具股份有限公司
- 2022-09-08 - 2023-07-21 - E21B10/42
- 本发明公开了一种复合钻进钻头及随钻取芯方法,涉及石油地质钻探技术领域,包括钻头基体和设置在钻头基体上的多个刀翼,相邻两个刀翼之间构成排屑通道,且其中一个或多个所述刀翼内端设有复合取芯齿,多个刀翼内端共同形成复合取芯孔。本发明不仅能使复合钻进钻头在复合钻进的同时实现岩样取芯,从而使复合钻进过程中不需要更换钻头即可实现取芯,使取芯更加简单,达到随钻取芯的目的,避免了因更换钻头影响钻井周期;同时通过定向取芯孔、定向取芯齿和取芯通道,复合钻进钻头在滑动定向钻进时也可实现岩心取样,使复合钻进钻头能满足复合钻进工况和滑动定向钻进工况都能岩心取样。
- 一种三维立体深层搅拌桩钻具-202222182566.3
- 吴章平;陈保安;唐昌意 - 吴章平;陈保安;唐昌意
- 2022-08-17 - 2023-07-18 - E21B10/42
- 本实用新型公开了一种三维立体深层搅拌桩钻具,包括主齿轮轴,还包括分动箱,主齿轮轴纵向贯穿分动箱,且主齿轮轴的顶端与上部钻头连接,主齿轮轴的底端与下部钻头连接,主齿轮轴位于分动箱内的部分套设固定有主动锥齿轮,从齿轮轴一端设置有从动锥齿轮,另一端穿出分动箱侧部与侧部钻头连接,主动锥齿轮和从动锥齿轮啮合,注浆通道依次穿过上部钻头、主齿轮轴、下部钻头后与下部钻头上的径向出浆孔连接。本实用新型使用方便简单;进行砂泥软基的桩孔钻孔更加高效,水泥浆喷出后搅拌更加均匀;密封性更好。
- 一种岩土工程勘察钻探装置-202310518299.9
- 岳晨萍 - 北京中联勘工程技术有限责任公司
- 2023-05-10 - 2023-07-14 - E21B10/42
- 本发明提供了一种岩土工程勘察钻探装置,支撑平台上转动地安装有一个箍圈,钻具包括若干横截面呈扇形的钻条,每根钻条的顶部侧壁上凸出地具有一个弧形的限位挡条,钻条的内壁上具有若干根沿其长度方向均匀间隔布置的破碎棱条,每根破碎棱条沿钻条的圆周方向延伸布置,且横截面呈等腰三角形;箍圈中央具有通孔,通孔正上方具有与箍圈螺纹连接的压紧杆,压紧杆底端转动安装有一个压块,压块底端滑动连接有与钻条数量一致的撑杆,每根撑杆的自由端滑动配合地安装在钻条内壁的滑槽内,撑杆推动所有钻条同步下移,所有钻条的限位挡条与通孔处的箍圈的顶端面挤压接触。本发明可以提高钻进效率,尤其利于大直径浅孔钻进。
- 一种弧角磁力钻头-202310617590.1
- 钟建设;刘湘;邹卓平 - 金沙县仁德钻探工具有限公司
- 2023-05-30 - 2023-07-11 - E21B10/42
- 本发明公开了一种弧角磁力钻头,涉及弧角钻头技术领域,包括弧角钻头本体,所述弧角钻头本体包括切割齿和嵌入牙床,所述切割齿设置于所述嵌入牙床的端部;所述嵌入牙床的侧壁开设有磁铁孔,所述磁铁孔内固定嵌设有磁铁,所述嵌入牙床的侧壁上还开设有磁力孔,所述磁力孔处能够吸附金属颗粒和/或含金属岩样颗粒。本发明弧角磁力钻头能够在钻探过程中吸附金属颗粒和/或含金属的微裸粒岩样,实现取样,以便于进行岩性分析。
- 一种旋挖桩机降噪排渣钻头-202222963892.8
- 张升;王虎志;周军强;凌涛;刘云龙;彭程;王炳云;花宜;汤宇;彭学军;张道兵;张佳华 - 中铁五局集团第一工程有限责任公司;中铁五局集团有限公司
- 2022-11-08 - 2023-07-11 - E21B10/42
- 本实用新型涉及一种旋挖桩机降噪排渣钻头,包括:壳体,其具有圆环形壳身;驱动轴,其与壳体共轴设置,二者能产生相对滑动;转盘,其设置在驱动轴的下端,其外缘与壳体下端内壁适配,转盘与壳体之间能发生相对转动;钻齿,其分布在转盘下面,沿转盘径向分布;钻尖,其设置在转盘底面的中心;蜂窝帽,其设置在壳体上,形成壳体上的蜂窝状结构。本实用信息有利于降低旋挖桩机钻头产生的噪音。
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