[实用新型]一种带有复合钻头的钻井提速装置

说明书

一种带有复合钻头的钻井提速装置，包括钻柱、领眼钻头、扩眼钻头；扩眼钻头的牙轮位于钻柱的末端，领眼钻头与钻柱同轴设置且领眼钻头的牙轮位于扩眼钻头下方，钻柱中设置有涡轮马达，用于带动领眼钻头旋转，涡轮马达由钻井液驱动，领眼钻头的杆部侧壁经多排环形滚珠与钻柱内壁滑动连接；领眼钻头的杆部与涡轮马达的转轴经弹性可伸缩结构连接，弹性可伸缩结构用于推动领眼钻头轴向远离扩眼钻头。本装置的领眼钻头能够相对于扩眼钻头轴向移动，使得两级钻头均与地层压紧接触，能够充分发挥一级、二级的钻进能力，提高钻进效率。

技术领域

本实用新型涉及钻采设备技术领域，具体涉及一种带有复合钻头的钻井提速装置。

背景技术

双级钻井技术是一种能够提高钻井速度的钻采方式，其利用第一级小钻头（领眼钻头）破岩效率高的特点钻出一个小尺寸领眼，第二级较大尺寸钻头（扩眼钻头）破岩时，由于破岩部分应力已经释放，从而降低了较大尺寸钻头破岩难度，使得井眼整体钻进速度得到提高。其各级钻头的形式和尺寸可以根据需要选择，如采用牙轮pdc复合钻头。

目前双级钻井的设备有多种，部分设备将两级钻头固定连接使其以相同转速钻进，也有部分设备将一级与二级同轴套设、转动连接，第一级通过涡轮马达带动旋转，第二级随钻柱旋转，其中，后者两级的转速可以分开调整，其应用更为广泛，如中国专利CN201720969443.0公开的一种带有复合钻头的钻井提速装置，该装置便可以分别调整转速，但是该装置钻进过程中一级、二级钻头轴向距离是固定的，钻进速度（轴向前进速度）是完全相同的，然而，实际钻进过程中，由于地质不均匀性等原因，一、二级的最大钻进速度很难完全相同，比如当一级突然钻遇疏松地层时，二级钻进速度将制约整个钻进速度，此时一级钻头对地层的轴向压力较小、钻进能力并未充分发挥。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型目的在于提供一种带有复合钻头的钻井提速装置，本装置的一级钻头能够相对于二级钻头轴向移动，保持两级钻头均与地层压紧接触，能够充分发挥一级、二级的钻进能力，提高钻进速度。

本实用新型提供的技术方案是，一种带有复合钻头的钻井提速装置，包括钻柱、领眼钻头、扩眼钻头；扩眼钻头的牙轮位于钻柱的末端，领眼钻头与钻柱同轴设置且领眼钻头的牙轮位于扩眼钻头下方，钻柱中设置有涡轮马达，涡轮马达由钻井液驱动旋转并带动钻头领眼旋转，其特征在于，领眼钻头的杆部侧壁经多排环形布置的滚珠与钻柱内壁滑动连接；领眼钻头的杆部与涡轮马达的转轴经弹性可伸缩结构连接，弹性可伸缩结构用于推动领眼钻头轴向远离扩眼钻头。本领眼钻头能够相对于扩眼钻头轴向伸缩，两级钻头能够产生轴向位移使得两者都能有较高的轴向力压紧地层，从而实现两级同时有效钻进，相对于现有技术提高了钻进效率。

1、作为本实用新型的一种具体实施方式，所述弹性可伸缩结构包括滑动杆、支撑筒和弹性元件，滑动杆和支撑筒同轴键槽连接使得两者能够轴向滑动实现伸缩，弹性元件用于推动滑动杆、支撑筒轴向反向移动使得两者之间的距离增大；所述领眼钻头的杆部与滑动杆或支撑筒同轴连接，未与领眼钻头的杆部连接的滑动杆或支撑筒与所述涡轮马达的转轴连接，连接后两者均同轴旋转。

作为本实用新型的一种具体实施方式，所述装置还包括推力轴承，用于为用于为领眼钻头提供轴向支撑，其为领眼钻头提供轴向力，避免钻进过程中领眼钻头的轴向力完全作用于涡轮马达上，其具体实现形式有多种，比如所述推力轴承的静环经支撑杆与钻柱固定连接，所述推力轴承的动环与涡轮马达的转轴固定连接；又比如，所述推力轴承的静环经支撑杆与钻柱固定连接，所述支撑筒与所述推力轴承的动环同轴固定连接，所述支撑筒与所述涡轮马达的转轴键槽滑动连接使得两者可以轴向滑动。

作为本实用新型的一种具体实施方式，所述领眼钻头为牙轮pdc复合钻头。

本实用新型起到的技术效果是：本装置的领眼钻头能够相对于扩眼钻头轴向移动，使得两级钻头均与地层轴向压紧接触，能够充分发挥一级、二级的钻进能力，提高钻进效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；