[实用新型]一种钻井PDC钻头用切削深度自调节装置

说明书

本实用新型公开了一种钻井PDC钻头用切削深度自调节装置，结构包括金刚石垫片、工作腔、油缸分隔、补油腔，其中工作腔与补油腔通过螺纹连接，将油腔分隔固定在两者之间，工作腔内设置有活塞，活塞左端部的活塞杆与金刚石垫片连接，活塞的另一端与弹簧一相连接实现自由伸缩，活塞中心孔中安装设置有流量控制阀，本实用新型自调节装置结构设计简单合理，安装在PDC钻头内部，通过螺纹结构固定，金刚石垫片裸露在钻头切削面侧。随钻井时钻头所受外力的变化，金刚石垫片能够自动伸缩，以调节钻头的切削深度，避免或减缓黏/滑，减轻钻头和BHA组件损坏程度，拓宽PDC钻头的应用范围，提高钻井效率。

技术领域

本实用新型涉及石油钻井领域，具体为一种钻井PDC钻头用切削深度自调节装置。

背景技术

PDC钻头也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。石油勘探用复合片钻头，主要是应用在油气田的钻采用钻头。目前来说，油田用复合片钻头是所有复合片钻头里面造价最高，要求最高的。

黏/滑一直是钻井行业面临的主要挑战。黏/滑造成的动态不稳定性不仅会引起钻头过早损坏，而且还会导致BHA组件损坏和扭断。切削深度（depth of cut，以下简称DOC）控制技术是钻头设计技术进步的一个重要里程碑，该技术减缓了黏/滑振动，极大地拓宽了PDC钻头的应用范围。

目前工作中需要一种能够随着钻进环境变化,实现自动调整钻头切削深度的钻头，对于此技术方案还需要进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种不含任何电子元件，可靠性强，能够固定在钻头体的内部，可更换，易于在刀翼中安装和拆卸的钻井PDC钻头用切削深度自调节装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

为解决上述现有技术问题，本实用新型提供一种钻井PDC钻头用切削深度自调节装置，其特征在于，结构包括金刚石垫片、工作腔、油缸分隔、补油腔，其中工作腔与补油腔通过螺纹连接，将油腔分隔固定在两者之间，工作腔内设置有活塞，活塞左端部的活塞杆与金刚石垫片连接，活塞的另一端与弹簧一相连接实现自由伸缩，活塞中心孔中安装设置有流量控制阀，流量控制阀依次由单向阀、弹簧二和单向阀套组成，单向阀可以在单向阀套中轴向滑动，单向阀与弹簧二相连接，在弹簧二的弹力作用下，压紧在活塞中心孔上。

作为优选，所述工作腔内活塞及活塞杆部位安装设置有若干个缸端密封件。

作为优选，所述油腔分隔中间设置有通孔，工作腔与补油腔中分别充有液压油，液压油可以通过油腔分隔中的通孔在两腔之间流动。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型自调节装置结构设计简单合理，安装在PDC钻头内部，通过螺纹结构固定，金刚石垫片裸露在钻头切削面侧。随钻井时钻头所受外力的变化，金刚石垫片能够自动伸缩，以调节钻头的切削深度，避免或减缓黏/滑，减轻钻头和BHA组件损坏程度，拓宽PDC钻头的应用范围，提高钻井效率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型流量控制阀结构组成示意图；

图3为本实用新型自调节装置与PDC钻头安装位置关系示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。