缩短型PDC钻头及其装卸器 |
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申请号 | CN201610397084.6 | 申请日 | 2016-06-06 | 公开(公告)号 | CN106014264A | 公开(公告)日 | 2016-10-12 |
申请人 | 廊坊市鼎鑫联拓工贸有限公司; | 发明人 | 高学之; 吴宝龙; 王流星; 梁晓勇; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及一种缩短型PDC 钻头 及其装卸器。缩短型PDC钻头包括:冠体(11),冠体(11)上设置有多个刀翼(12),在两个刀翼(12)之间设置有装卸槽(14),装卸槽(14)从冠体(11)的上表面边缘向内凹陷,包括相对的拆卸侧面(21)和安装侧面(22),且装卸槽(14)为不对称槽,拆卸侧面(21)的长度s1大于安装侧面(22)的长度s2; 螺纹 连接部(13), 螺纹连接 部(13)连接于冠体(11)的下方,且外周设有螺纹。该缩短型PDC钻头去除了传统PDC钻头的钻头柄部分,从而大大缩短了PDC钻头的整体长度。 | ||||||
权利要求 | 1.一种缩短型PDC钻头,包括: |
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说明书全文 | 缩短型PDC钻头及其装卸器技术领域背景技术[0002] 在石油钻井过程中,钻头的性能往往直接影响钻井质量、钻井效率和钻井成本。随着石油钻井技术的发展,油井也逐渐朝多样化发展。在打水平井、定向井的时候,造斜是必不可少的,这就需要采取一系列措施以利于钻井造斜。常规钻头在钻头冠体与螺纹连接之间有一段100至200毫米的钻头柄,钻头柄的作用是可进行开槽从而进行钻头的安装。图1显示现有技术的常规钻头示意图,其包括冠体1、螺纹连接部3和设置于冠体1和螺纹连接部3之间的钻头柄2,钻头柄2上设置有装卸槽4。钻头越长,越不利于钻井时的造斜。此外,长柄钻头在应用扭力冲击器时也不利于冲击力的传导。 发明内容[0003] 本发明的目的是提供一种缩短型PDC钻头,其缩短了钻头的整体长度,利于在钻井过程中控制井眼轨迹,此外,在配合扭力冲击器使用时便于力的传导。本发明还提供一种与所述缩短型PDC钻头配套使用的PDC钻头装卸器,以便于所述缩短型PDC钻头的装卸。 [0004] 本发明的一方面提供一种缩短型PDC钻头,包括: [0005] 冠体,所述冠体上设置有多个刀翼,在两个刀翼之间设置有装卸槽,所述装卸槽从所述冠体的上表面边缘向内凹陷,包括相对的拆卸侧面和安装侧面,且所述装卸槽为不对称槽,所述拆卸侧面的长度s1大于所述安装侧面的长度s2; [0006] 螺纹连接部,所述螺纹连接部连接于所述冠体的下方,且外周设有螺纹。 [0007] 优选地,在所述冠体的上表面边缘、与所述装卸槽相对的位置设置有平衡槽。 [0008] 优选地,所述冠体与所述螺纹连接部通过整体成型制造。 [0010] 本发明的另一方面提供一种缩短型PDC钻头装卸器,包括: [0011] 基板,所述基板上设置有圆孔,所述圆孔的内侧相对设置装卸凸起和平衡凸起; [0012] 拉手,所述拉手设置于所述基板上。 [0013] 优选地,所述拉手包括相对于所述圆孔相对设置的一对拉手。 [0014] 优选地,所述装卸凸起为与所述装卸槽的形状相适应的不对称凸起,所述平衡凸起为梯形。 [0015] 与现有技术相比,本发明的缩短型PDC钻头去除了传统PDC钻头的钻头柄部分,从而大大缩短了PDC钻头的整体长度,而且使得钻头体与螺纹连接部分可以一体化整体加工。此外,本发明的缩短型PDC钻头装卸器可以解决该缩短型PDC钻头的装卸问题。 附图说明 [0016] 通过结合附图对示例性实施例进行更详细的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在示例性实施例中,相同的附图标记通常代表相同部件。 [0017] 图1示出了现有技术的常规钻头示意图; [0018] 图2示出了根据示例性实施例的缩短型PDC钻头的示意图; [0019] 图3示出了根据示例性实施例的缩短型PDC钻头的俯视图; [0020] 图4示出了根据优选实施例的缩短型PDC钻头的俯视图; [0021] 图5示出了根据示例性实施例的缩短型PDC钻头装卸器的主视图; [0022] 图6示出了根据示例性实施例的缩短型PDC钻头装卸器的剖视图; [0023] 图7示出了根据示例性实施例的缩短型PDC钻头装卸器与缩短型PDC钻头配合使用的俯视图; [0024] 图8示出了根据示例性实施例的缩短型PDC钻头装卸器与缩短型PDC钻头配合使用的侧视图。 [0025] 主要附图标记说明: [0026] 1-冠体,2-钻头柄,3-螺纹连接部,4-装卸槽; [0027] 11-冠体,12-刀翼,13-螺纹连接部,14-装卸槽,15-平衡槽,16-基板,17-圆孔,18-装卸凸起,19-平衡凸起,20-拉手,21-拆卸侧面,22-安装侧面,23-倒角。 具体实施方式[0028] 下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施例。虽然附图中显示了本发明的优选实施例,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整,并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。 [0029] 图2和图3分别示出了根据示例性实施例的缩短型PDC钻头的示意图和俯视图。根据示例性实施例的缩短型PDC钻头包括冠体11和螺纹连接部13。 [0030] 缩短型PDC钻头的上部为冠体11,冠体11一般由钢材料制成并且表面敷焊耐磨层。冠体11上设置有多个刀翼12,通常情况下,在冠体11上均匀设置4-6片刀翼,在每片刀翼上设置多个切削齿。在两个刀翼12之间设置有装卸槽14,装卸槽14从冠体11的上表面边缘向内凹陷,包括相对的拆卸侧面21和安装侧面22,且装卸槽14为不对称槽,拆卸侧面21的长度s1大于安装侧面22的长度s2。 [0031] 螺纹连接部13连接于冠体11的下方,且外周设有螺纹。螺纹连接部13通过外周螺纹与钻杆连接。 [0032] 根据示例性实施例的缩短型PDC钻头去除了常规PDC钻头的钻头柄部分,从而大大缩短了钻头的整体长度,在使用根据示例性实施例的缩短型PDC钻头进行钻井的过程中,更利于控制井眼轨迹,而且在配合扭力冲击器使用时更便于力的传导。此外,由于去除了钻头柄部分,使得钻头体与螺纹连接部分可以一体化整体加工,提高了生产效率,降低了生产成本。 [0033] 此外,在两个刀翼12之间设置装卸槽14是为了便于装卸PDC钻头,其中装卸槽14的拆卸侧面21是在拆卸PDC钻头时与装卸工具相接触的侧面,装卸槽14的安装侧面22是在安装PDC钻头时与装卸工具相接触的侧面。拆卸侧面21和安装侧面22的确定是由螺纹连接部13的螺纹旋向确定的,在实际应用时本领域技术人员可以根据螺纹旋向确定装卸槽14的哪一个侧面是拆卸侧面21,哪一个侧面是安装侧面22。 [0034] 由于拆卸和安装缩短型PDC钻头时所需的扭矩不同,拆卸时所需扭矩较大,安装时所需扭矩较小,因此将装卸槽14设置为不对称槽,使得拆卸侧面21的长度s1大于安装侧面22的长度s2,能够保证拆卸缩短型PDC钻头时装卸槽与装卸工具的接触面较大,从而获得较大的拆卸扭矩。。 [0035] 作为优选方案,在冠体11的上表面边缘、与装卸槽14相对的位置设置有平衡槽15。设置平衡槽15可使钻头在装卸时更易保持平衡。 [0036] 作为优选方案,冠体11与螺纹连接部13通过整体成型制造。常规钢体钻头的加工是先通过五轴数控加工中心铣加工钻头冠体,螺纹连接部和钻头柄由数控车床车制而成,最后将两件焊接在一起。常规钻头不宜采用整体成型的原因是钻头尺寸太长,对于数控加工中心要求非常高,同时加工精度也难以确保。根据示例性实施例的缩短型PDC钻头去掉钻头柄,钻头整体长度降低,这为整体成型创造了有利条件,只需要在五轴数控加工时在钻头冠体留有螺纹连接的长度即可,在五轴数控加工中心完成加工后,再在车床上车制螺纹即可。 [0037] 作为优选方案,装卸槽14的边缘设置有倒角23(见图4),以利于钻井时排出泥浆。 [0038] 图5和图6分别示出了根据示例性实施例的缩短型PDC钻头装卸器的主视图和剖视图。根据示例性实施例的缩短型PDC钻头装卸器用于装卸根据示例性实施例的缩短型PDC钻头,其包括基板16和设置于基板上的拉手20。基板16上设置有圆孔17,圆孔17的内侧相对设置装卸凸起18和平衡凸起19。 [0039] 当需要安装根据示例性实施例的缩短型PDC钻头时,首先将钻头倒置放在装卸器上,使得装卸凸起18处于装卸槽14中,平衡凸起19处于平衡槽15中(见图7和图8);然后利用液压大钳正向转动螺杆钻具传动轴或扭力冲击器等工具,使钻头的螺纹连接部13与螺杆钻具传动轴或扭力冲击器等工具旋紧。在安装钻头的过程中,装卸凸起18的侧面与装卸槽14的安装侧面22接触,从而提供安装所需的扭矩。拆卸钻头的过程与此类似,只是反向转动螺杆钻具传动轴或扭力冲击器等工具。在拆卸钻头的过程中,装卸凸起18的侧面与装卸槽14的拆卸侧面21接触,从而提供拆卸所需的扭矩。 [0040] 作为优选方案,拉手包括相对于圆孔17相对设置的一对拉手,从而便于抬起装卸器。 [0041] 作为优选方案,装卸凸起18为与装卸槽14的形状相适应的不对称凸起。装卸凸起18也包括相对的拆卸侧面和安装侧面,而且拆卸侧面的长度大于安装侧面的长度。其中,装卸凸起18的拆卸侧面是在拆卸PDC钻头时与装卸槽14的拆卸侧面相接触的侧面,装卸凸起 18的安装侧面是在安装PDC钻头时与装卸槽14的安装侧面相接触的侧面。作为优选方案,平衡凸起19为梯形,从而便于与装卸槽14和平衡槽15相配合。 |