一种扩眼碎岩镶齿滚刀钻头的制作方法

文档序号:11601217阅读:185来源:国知局

本实用新型涉及提升钻头领域,尤其涉及一种扩眼碎岩镶齿滚刀钻头。



背景技术:

提升式钻机工艺原理是通过钻机的电机带动液压马达,液压马达驱动水龙头,并利用液压动力将扭矩传递给钻具系统,带动钻杆及钻头旋转,导孔钻头或扩孔钻头上的滚刀在钻压的作用下,沿井底岩石工作面做纯滚动或微量滑移。同时主机油缸产生的轴向拉、压力,也通过动力头、钻杆作用在导孔钻头或扩孔钻头上,使导孔钻头的滚刀在钻压作用下滚动,产生冲击荷载,使滚刀齿对岩石产生冲击、挤压和剪切作用,破碎岩石。

专利申请号为CN201610326617.1的发明专利公布了一种上向式反井钻机扩孔稳定装置,包括两个卡盘、筋板、支撑板、紧固组件,卡盘与卡盘之间用紧固组件连接,卡盘与筋板的第一端固定连接,筋板的第二端与支撑板固定连接,卡盘为U型结构,两个卡盘的U型口相对构成圆筒状,用于夹紧钻杆,U型口的边缘沿着端口方向向外延伸出一段凸台,凸台上设置至少一个通孔,紧固组件穿过凸台上的通孔将两个卡盘固定,构成圆筒状的两个卡盘的轴心到支撑板外侧的距离与钻头所开的孔的直径相同,以使支撑板贴在钻头所开的先导孔的孔壁上,从而使钻头受到的离心力被上向式反井钻机扩孔稳定装置及上向式反井钻机抵消,达到稳定钻杆的目的。

上述上向式反井钻机扩孔稳定装置采用单级钻头对岩层进行钻进,由于扩眼钻头直径较大,当钻进时,钻头需要钻削的面积较大,钻头受到较大压力,因此需要提供较大的动力。此时,钻进速度慢,并且钻头容易容易损坏。目前反井钻头还没有阶梯式的形式,钻进效率低。正向阶梯式钻头钻进时,大块岩屑掉落,影响下层钻头钻进工作,钻进效率反而被减慢。



技术实现要素:

本实用新型克服了现有技术的不足,提供一种反井阶梯式并逐级研碎岩块的扩眼碎岩镶齿滚刀钻头,解决了现有反井钻头无法逐级碎岩、钻进效率低的问题。

为解决上述的技术问题,本实用新型采用以下技术方案:

一种扩眼碎岩镶齿滚刀钻头,包括连接杆;所述连接杆上从底端往上依次安装有第一刀头架、第一研磨架、第二刀头架、第二研磨架、第三刀头架,第一刀头架、第二刀头架、第三刀头架上均安装有若干刀头,第一刀头架、第二刀头架、第三刀头架的直径依次减小;第一研磨架包括第一转动磨盘和第一静态磨盘,第一转动磨盘固定于连接杆上,第一静态磨盘转动连接于连接杆上,第一转动磨盘和第一静态磨盘之间的间隙为第一研磨腔;第二研磨架包括第二转动磨盘和第二静态磨盘,第二转动磨盘固定于连接杆上,第二静态磨盘转动连接于连接杆上,第二转动磨盘和第二静态磨盘之间的间隙为第二研磨腔。

作为本实用新型的优选方案,所述第一静态磨盘上连接有第一连架杆,第一连架杆通过轴承安装于连接杆上,第一连架杆与第一转动磨盘之间设置有止推轴承;第二静态磨盘上连接有第二连架杆,第二连架杆通过轴承安装于连接杆上,第二连架杆与第二转动磨盘之间设置有止推轴承。

作为本实用新型的优选方案,所述第一刀头架上设置有第一卸料腔,第一卸料腔位于第一研磨腔的下方,第一卸料腔靠近第一研磨腔的一端设置有第一喇叭口;第二刀头架上设置有第二卸料腔,第二卸料腔位于第二研磨腔的下方,第一卸料腔靠近第一研磨腔的一端设置有第二喇叭口。

作为本实用新型的优选方案,所述第一刀头架上的刀头设置于第一喇叭口外侧,第二刀头架上的刀头设置于第二喇叭口外侧。

作为本实用新型的优选方案,所述第一研磨腔靠近第二刀头架的一端的开口大小大于第一研磨腔靠近第一刀头架的一端的开口大小;第二研磨腔靠近第三刀头架的一端的开口大小大于第二研磨腔靠近第二刀头架的一端的开口大小。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

1、本实用新型的连接杆上从底端往上依次安装有第一刀头架、第一研磨架、第二刀头架、第二研磨架、第三刀头架,可对井眼进行三级钻进,逐步扩眼,减小了单层刀头所需要的切削力,提高了钻进效率。第一研磨架、第二研磨架可分别对第二刀头架、第三刀头架上掉落的大块岩石进行破碎,避免大块岩石调来下来阻塞下层刀头的切削面,避免因岩石封堵造成的钻进效率降低的问题。

2、第一转动磨盘和第二转动磨盘随连接杆一起转动,而第一静态磨盘和第二静态磨盘不随连接杆转动,因此第一研磨腔和第二研磨腔可对进入其内的大块岩石进行破碎,避免大块岩石封堵下层刀头。

3、被研磨后岩屑从第一卸料腔和第二卸料腔落下,不会进入刀头位置,避免对刀头造成封堵,保证了刀头的切削能力。

4、第一刀头架上的刀头设置于第一喇叭口外侧,第二刀头架上的刀头设置于第二喇叭口外侧,保证刀头与岩层充分接触,提高钻进效率。

5、第一研磨腔靠近第二刀头架的一端的开口大小大于第一研磨腔靠近第一刀头架的一端的开口大小;第二研磨腔靠近第三刀头架的一端的开口大小大于第二研磨腔靠近第二刀头架的一端的开口大小。这样,大块岩土可以更容易进入第一研磨腔或第二研磨腔内被研磨。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中,1-连接杆,2-第一刀头架,3-第一研磨架,4-第二刀头架,5-第二研磨架,6-第三刀头架,31-第一转动磨盘,32-第一静态磨盘,51-第二转动磨盘,52-第二静态磨盘,33-第一连架杆,53-第二连架杆,21-第一喇叭口,41-第二喇叭口。

具体实施方式

下面结合附图,对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

实施例一

一种扩眼碎岩镶齿滚刀钻头,包括连接杆1;所述连接杆1上从底端往上依次安装有第一刀头架2、第一研磨架3、第二刀头架4、第二研磨架5、第三刀头架6,第一刀头架2、第二刀头架4、第三刀头架6上均安装有若干刀头,第一刀头架2、第二刀头架4、第三刀头架6的直径依次减小;第一研磨架3包括第一转动磨盘31和第一静态磨盘32,第一转动磨盘31固定于连接杆1上,第一静态磨盘32转动连接于连接杆1上,第一转动磨盘31和第一静态磨盘32之间的间隙为第一研磨腔;第二研磨架5包括第二转动磨盘51和第二静态磨盘52,第二转动磨盘51固定于连接杆1上,第二静态磨盘52转动连接于连接杆1上,第二转动磨盘51和第二静态磨盘52之间的间隙为第二研磨腔。

本实用新型的连接杆1上从底端往上依次安装有第一刀头架2、第一研磨架3、第二刀头架4、第二研磨架5、第三刀头架6,可对井眼进行三级钻进,逐步扩眼,减小了单层刀头所需要的切削力,提高了钻进效率。第一研磨架3、第二研磨架5可分别对第二刀头架4、第三刀头架6上掉落的大块岩石进行破碎,避免大块岩石调来下来阻塞下层刀头的切削面,避免因岩石封堵造成的钻进效率降低的问题。

实施例二

一种扩眼碎岩镶齿滚刀钻头,包括连接杆1;所述连接杆1上从底端往上依次安装有第一刀头架2、第一研磨架3、第二刀头架4、第二研磨架5、第三刀头架6,第一刀头架2、第二刀头架4、第三刀头架6上均安装有若干刀头,第一刀头架2、第二刀头架4、第三刀头架6的直径依次减小;第一研磨架3包括第一转动磨盘31和第一静态磨盘32,第一转动磨盘31固定于连接杆1上,第一静态磨盘32转动连接于连接杆1上,第一转动磨盘31和第一静态磨盘32之间的间隙为第一研磨腔;第二研磨架5包括第二转动磨盘51和第二静态磨盘52,第二转动磨盘51固定于连接杆1上,第二静态磨盘52转动连接于连接杆1上,第二转动磨盘51和第二静态磨盘52之间的间隙为第二研磨腔。

本实用新型的连接杆1上从底端往上依次安装有第一刀头架2、第一研磨架3、第二刀头架4、第二研磨架5、第三刀头架6,可对井眼进行三级钻进,逐步扩眼,减小了单层刀头所需要的切削力,提高了钻进效率。第一研磨架3、第二研磨架5可分别对第二刀头架4、第三刀头架6上掉落的大块岩石进行破碎,避免大块岩石调来下来阻塞下层刀头的切削面,避免因岩石封堵造成的钻进效率降低的问题。

所述第一静态磨盘32上连接有第一连架杆33,第一连架杆33通过轴承安装于连接杆1上,第一连架杆33与第一转动磨盘31之间设置有止推轴承;第二静态磨盘52上连接有第二连架杆53,第二连架杆53通过轴承安装于连接杆1上,第二连架杆53与第二转动磨盘51之间设置有止推轴承。第一转动磨盘31和第二转动磨盘51随连接杆1一起转动,而第一静态磨盘32和第二静态磨盘52不随连接杆1转动,因此第一研磨腔和第二研磨腔可对进入其内的大块岩石进行破碎,避免大块岩石封堵下层刀头。

实施例三

一种扩眼碎岩镶齿滚刀钻头,包括连接杆1;所述连接杆1上从底端往上依次安装有第一刀头架2、第一研磨架3、第二刀头架4、第二研磨架5、第三刀头架6,第一刀头架2、第二刀头架4、第三刀头架6上均安装有若干刀头,第一刀头架2、第二刀头架4、第三刀头架6的直径依次减小;第一研磨架3包括第一转动磨盘31和第一静态磨盘32,第一转动磨盘31固定于连接杆1上,第一静态磨盘32转动连接于连接杆1上,第一转动磨盘31和第一静态磨盘32之间的间隙为第一研磨腔;第二研磨架5包括第二转动磨盘51和第二静态磨盘52,第二转动磨盘51固定于连接杆1上,第二静态磨盘52转动连接于连接杆1上,第二转动磨盘51和第二静态磨盘52之间的间隙为第二研磨腔。

本实用新型的连接杆1上从底端往上依次安装有第一刀头架2、第一研磨架3、第二刀头架4、第二研磨架5、第三刀头架6,可对井眼进行三级钻进,逐步扩眼,减小了单层刀头所需要的切削力,提高了钻进效率。第一研磨架3、第二研磨架5可分别对第二刀头架4、第三刀头架6上掉落的大块岩石进行破碎,避免大块岩石调来下来阻塞下层刀头的切削面,避免因岩石封堵造成的钻进效率降低的问题。

所述第一静态磨盘32上连接有第一连架杆33,第一连架杆33通过轴承安装于连接杆1上,第一连架杆33与第一转动磨盘31之间设置有止推轴承;第二静态磨盘52上连接有第二连架杆53,第二连架杆53通过轴承安装于连接杆1上,第二连架杆53与第二转动磨盘51之间设置有止推轴承。第一转动磨盘31和第二转动磨盘51随连接杆1一起转动,而第一静态磨盘32和第二静态磨盘52不随连接杆1转动,因此第一研磨腔和第二研磨腔可对进入其内的大块岩石进行破碎,避免大块岩石封堵下层刀头。

所述第一刀头架2上设置有第一卸料腔,第一卸料腔位于第一研磨腔的下方,第一卸料腔靠近第一研磨腔的一端设置有第一喇叭口21;第二刀头架4上设置有第二卸料腔,第二卸料腔位于第二研磨腔的下方,第一卸料腔靠近第一研磨腔的一端设置有第二喇叭口41。被研磨后岩屑从第一卸料腔和第二卸料腔落下,不会进入刀头位置,避免对刀头造成封堵,保证了刀头的切削能力。

实施例四

一种扩眼碎岩镶齿滚刀钻头,包括连接杆1;所述连接杆1上从底端往上依次安装有第一刀头架2、第一研磨架3、第二刀头架4、第二研磨架5、第三刀头架6,第一刀头架2、第二刀头架4、第三刀头架6上均安装有若干刀头,第一刀头架2、第二刀头架4、第三刀头架6的直径依次减小;第一研磨架3包括第一转动磨盘31和第一静态磨盘32,第一转动磨盘31固定于连接杆1上,第一静态磨盘32转动连接于连接杆1上,第一转动磨盘31和第一静态磨盘32之间的间隙为第一研磨腔;第二研磨架5包括第二转动磨盘51和第二静态磨盘52,第二转动磨盘51固定于连接杆1上,第二静态磨盘52转动连接于连接杆1上,第二转动磨盘51和第二静态磨盘52之间的间隙为第二研磨腔。

本实用新型的连接杆1上从底端往上依次安装有第一刀头架2、第一研磨架3、第二刀头架4、第二研磨架5、第三刀头架6,可对井眼进行三级钻进,逐步扩眼,减小了单层刀头所需要的切削力,提高了钻进效率。第一研磨架3、第二研磨架5可分别对第二刀头架4、第三刀头架6上掉落的大块岩石进行破碎,避免大块岩石调来下来阻塞下层刀头的切削面,避免因岩石封堵造成的钻进效率降低的问题。

所述第一静态磨盘32上连接有第一连架杆33,第一连架杆33通过轴承安装于连接杆1上,第一连架杆33与第一转动磨盘31之间设置有止推轴承;第二静态磨盘52上连接有第二连架杆53,第二连架杆53通过轴承安装于连接杆1上,第二连架杆53与第二转动磨盘51之间设置有止推轴承。第一转动磨盘31和第二转动磨盘51随连接杆1一起转动,而第一静态磨盘32和第二静态磨盘52不随连接杆1转动,因此第一研磨腔和第二研磨腔可对进入其内的大块岩石进行破碎,避免大块岩石封堵下层刀头。

所述第一刀头架2上设置有第一卸料腔,第一卸料腔位于第一研磨腔的下方,第一卸料腔靠近第一研磨腔的一端设置有第一喇叭口21;第二刀头架4上设置有第二卸料腔,第二卸料腔位于第二研磨腔的下方,第一卸料腔靠近第一研磨腔的一端设置有第二喇叭口41。被研磨后岩屑从第一卸料腔和第二卸料腔落下,不会进入刀头位置,避免对刀头造成封堵,保证了刀头的切削能力。

所述第一刀头架2上的刀头设置于第一喇叭口21外侧,第二刀头架4上的刀头设置于第二喇叭口41外侧,保证刀头与岩层充分接触,提高钻进效率。所述第一研磨腔靠近第二刀头架4的一端的开口大小大于第一研磨腔靠近第一刀头架2的一端的开口大小;第二研磨腔靠近第三刀头架6的一端的开口大小大于第二研磨腔靠近第二刀头架4的一端的开口大小。第一研磨腔靠近第二刀头架4的一端的开口大小大于第一研磨腔靠近第一刀头架2的一端的开口大小;第二研磨腔靠近第三刀头架6的一端的开口大小大于第二研磨腔靠近第二刀头架4的一端的开口大小。这样,大块岩土可以更容易进入第一研磨腔或第二研磨腔内被研磨。

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