[发明专利]液压自适应钻头在审
申请号: | 201810357944.2 | 申请日: | 2018-04-20 |
公开(公告)号: | CN108661562A | 公开(公告)日: | 2018-10-16 |
发明(设计)人: | 张辉;李军;黄涛;谭天一 | 申请(专利权)人: | 中国石油大学(北京) |
主分类号: | E21B10/43 | 分类号: | E21B10/43;F15B15/17;F15B15/22 |
代理公司: | 北京三友知识产权代理有限公司 11127 | 代理人: | 王春光 |
地址: | 102249*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 钻头本体 钻头 活动齿 自适应 切削齿组 岩层 顶端开口 复杂地层 固定设置 径向中心 伸缩活动 一端连接 周向间隔 钻井成本 钻井事故 钻井效率 固定齿 中心孔 底端 钻井 概率 收益 | ||
1.一种液压自适应钻头,包括钻头本体,所述钻头本体内设置有顶端开口的中心孔,其特征在于,所述钻头本体的底端沿周向间隔设置多个切削齿组,各所述切削齿组包括一靠近所述钻头本体的径向中心设置的活动齿,所述活动齿位于所述钻头本体内部的一端连接设置有允许所述活动齿伸缩活动的液压自适应结构,各所述切削齿组还包括多个固定设置于所述活动齿径向外侧的固定齿。
2.如权利要求1所述的液压自适应钻头,其特征在于,所述液压自适应结构包括所述钻头本体内设置的底端开口的第一活塞腔体,所述第一活塞腔体内自底部密封滑动穿设有第一活塞,所述第一活塞的另一端固定连接于所述活动齿上;所述第一活塞腔体的顶部通过第一液管与上部液压结构密封连通。
3.如权利要求2所述的液压自适应钻头,其特征在于,所述第一活塞腔体和所述第一活塞自下而上斜向所述钻头本体的径向外侧设置。
4.如权利要求2或3所述的液压自适应钻头,其特征在于,所述上部液压结构包括固定设置于所述中心孔内的第二活塞腔体,所述第二活塞腔体内密封滑动设有第二活塞,所述第二活塞的顶部设置有密封滑动穿设通过所述第二活塞腔体顶部的第二活塞杆,所述第二活塞腔体位于所述第二活塞下方的空间构成第二活塞无杆腔,所述第二活塞无杆腔的底部通过所述第一液管与所述第一活塞腔体的顶部密封连通;
所述上部液压结构还包括固定设置于所述中心孔内的第三活塞腔体,所述第三活塞腔体内密封滑动设有第三活塞,所述第二活塞杆的顶端密封滑动穿设通过所述第三活塞腔体的底部且与所述第三活塞的底端固定连接,所述第三活塞腔体内位于所述第三活塞下方的空间构成第三活塞有杆腔,所述第三活塞腔体内位于所述第三活塞上方的空间构成第三活塞无杆腔,所述第三活塞无杆腔内设置能缓阻所述第三活塞上下移动的缓阻结构。
5.如权利要求4所述的液压自适应钻头,其特征在于,所述缓阻结构包括一端顶抵连接于所述第三活塞的顶部的缓阻弹簧,所述缓阻弹簧的另一端顶抵于所述第三活塞腔体的顶部;所述第三活塞无杆腔的侧壁顶部通过第二液管和第三液管密封连通于所述第三活塞有杆腔的侧壁底部,所述第二液管上串接有允许液体自所述第三活塞无杆腔流向所述第三活塞有杆腔的第一单向阀,所述第三液管上串接有允许液体自所述第三活塞有杆腔流向所述第三活塞无杆腔的第二单向阀,所述第三液管的内径尺寸大于所述第二液管的内径尺寸,所述第二单向阀的开口尺寸大于所述第一单向阀的开口尺寸。
6.如权利要求5所述的液压自适应钻头,其特征在于,所述缓阻结构还包括固定设置于所述第三活塞无杆腔内的阻液筒,所述阻液筒上设置有上下贯通的过液孔,所述第三活塞的顶部设有向上延伸设置且能穿设通过所述过液孔的阻液柱,所述过液孔的内径尺寸大于所述阻液柱的外径尺寸,所述缓阻弹簧的一端顶抵连接于所述阻液柱的顶端。
7.如权利要求6所述的液压自适应钻头,其特征在于,所述第三活塞上设置有至少一个允许液体自所述第三活塞有杆腔流向所述第三活塞无杆腔的第三单向阀,所述第三单向阀位于所述阻液柱的径向外侧,所述第三单向阀的开口尺寸大于所述第一单向阀的开口尺寸。
8.如权利要求1所述的液压自适应钻头,其特征在于,所述钻头本体的侧壁顶部设置有锥螺纹部。
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