[发明专利]一种带有动力学数据采集功能的钻头及其使用方法

说明书

本发明属于石油钻井设备技术领域，具体涉及一种带有动力学数据采集功能的钻头及其使用方法，钻头包括，多个切削组件，呈放射状设置在钻头本体的头部，用于实现切削钻孔；切削组件包括：刀翼，刀翼与钻头本体固定连接；多个切削齿，均匀设置在刀翼上，切削齿与刀翼固定连接；采集机构，设置在刀翼的内部，用于获取钻头的转速、震动、温度状态信息；本发明通过设置在刀翼上的采集仓，能够对钻头的多种状态数据进行采集，方便还原钻头在井下运行的真实情况，通过数据分析对钻头的参数针对性调整，对钻头的运行状况、故障以及地层情况有详细了解，降低作业时钻头故障率。本发明的采集系统安全可靠，使用方便，实用性强，值得推广。

技术领域

本发明属于石油钻井设备技术领域，具体涉及一种带有动力学数据采集功能的钻头及其使用方法。

背景技术

石油工业是我国经济发展和国防建设的重要组成部分，因此的科技的发展对石油工业的发展有着深远影响。近十年来，北美页岩气革命改变了世界油气供应格局，出现了供大于求的局面，油价进入了中低价格阶段，上游板块的发展也正由资源扩张型转向降本增效型。我国大部分油气资源开采难度大，需要对深部地层进行钻探开发。钻头是钻井工具中切削岩石的重要设备，钻头在井下运行参数对钻井的速度以及钻头寿命有重要影响；由于我国深部地层结构复杂，后期抽取石油时需要扩大钻井；为了提高扩井效率需要在前期钻探过程中记录地层的详细信息，及时调整扩井钻头工作时的参数；目前记录地层信息一般为钻头钻探一段距离，取出钻头记录一段地层信息；这不仅严重降低了前期钻探的效率，而且无法实时记录地层信息，影响扩井时钻头运行参数的精确性，增加了钻头的损耗；因此，急需一种带有动力学数据采集功能的钻头及其使用方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种带有动力学数据采集功能的钻头及其使用方法，以便解决现有技术中的不足。

本发明的技术方案是：

一种带有动力学数据采集功能的钻头，包括钻头，所述钻头包括：

多个切削组件，均匀设置在钻头本体的头部，用于实现切削钻孔；

所述切削组件包括：

刀翼，所述刀翼与钻头本体固定连接；

多个切削齿，均匀设置在刀翼上，所述切削齿与刀翼固定连接；

采集机构，设置在刀翼的内部，用于获取钻头的转速、震动、温度状态信息；

控制器，设置在刀翼的内部，所述控制器与采集机构电连接。

优选的，所述采集机构包括开设在刀翼上的采集仓，采集仓的内部设有支撑架，支撑架与采集仓连接，支撑架上开设有多个放置槽，放置槽的内部分别设有传感器、电池、存储器，控制器4也固定在放置槽23中，支撑架沿轴线开设有排气孔，采集仓的外侧上还设有采集仓盖，采集仓盖与采集仓可拆卸连接，控制器分别与传感器、电池、存储器电连接。

优选的，所述传感器包括转速传感器、振动传感器、温度传感器。

优选的，所述支撑架上开设有多个环形凹槽，环形凹槽上套设有橡胶圈，橡胶圈的外侧与采集仓的内壁贴合连接。

优选的，所述采集仓盖靠近支撑架的一端套设有密封圈且与采集仓螺纹连接，另一端与刀翼截面平齐。

优选的，所述钻头本体1上均匀开设有多个水眼71，水眼71位于相邻的刀翼2之间，钻头本体1的内部开设有水腔81，水腔81靠近刀翼2的一端与分别与多个水眼71连通，另一端通过钻杆内部的管道与地上的水泵连接。

一种带有动力学数据采集功能的钻头的使用方法，包括以下步骤：

S1，通过控制器将支撑架上的传感器、存储器通电打开，再将支撑架放入采集仓中，使用采集仓盖将采集仓密封；