多級(jí)切割鉆頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及采礦設(shè)備領(lǐng)域，具體為多級(jí)切割鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆頭是一般鉆子或鉆挖機(jī)器所采用的切割工具，以切割出圓形的孔洞。鉆頭的基本原理是使鉆頭切邊旋轉(zhuǎn)、切削工件、再由鉆槽進(jìn)行排除鉆肩。常用的鉆頭主要有麻花鉆、扁鉆、中心鉆、深孔鉆和套料鉆。擴(kuò)孔鉆和锪鉆雖不能在實(shí)體材料上鉆孔，但習(xí)慣上也將它們歸入鉆頭一類。
[0003]混合式鉆頭的概念最早產(chǎn)生于20世紀(jì)30年代初，當(dāng)時(shí)卻被認(rèn)為是不切實(shí)際的，甚至是不合理的，但隨著21世紀(jì)先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，混合式鉆頭已從幻想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。近100年來，多種技術(shù)都對(duì)鉆井行業(yè)具有重大的影響。旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)、旋轉(zhuǎn)鉆頭、頂部驅(qū)動(dòng)、和roc (聚晶金剛石)鉆頭是一些革命性的技術(shù)，改變了作業(yè)者鉆井的方式。
[0004]隨著鉆井作業(yè)者提升油氣儲(chǔ)量困難的增加，鉆井技術(shù)的創(chuàng)新及應(yīng)用已成為更大的挑戰(zhàn)。例如，復(fù)雜井結(jié)構(gòu)剖面，堅(jiān)硬夾層地層和鉆機(jī)及其裝備的限制增加了縮短周期的潛力，導(dǎo)致了高價(jià)工具的破損，并最終降低了作業(yè)者的經(jīng)濟(jì)效益。雖然roc (聚晶金剛石)鉆頭的功能已經(jīng)取得了重大改進(jìn)，但它還受較高扭矩波動(dòng)及扭矩整體水平產(chǎn)生的低效動(dòng)態(tài)的影響。同樣地，牙輪鉆頭技術(shù)的改進(jìn)提高了鉆井機(jī)械鉆速(R0P)，但也一直受由技術(shù)內(nèi)在限制帶來的影響。
[0005]混合式鉆井技術(shù)是模式轉(zhuǎn)變的創(chuàng)新，是牙輪同PDC鉆頭合成的單一專利設(shè)計(jì)。其最終目的是為利用每類鉆頭的最佳屬性，縮短它們的差距。隨著金剛石鉆頭的切割優(yōu)勢(shì)和連續(xù)削切及牙輪鉆頭的巖石破碎強(qiáng)度，這種修復(fù)性鉆頭以平穩(wěn)鉆井和優(yōu)質(zhì)刀切刃面控制使夾層地層很好地殘留得到證實(shí)。實(shí)驗(yàn)室測試和現(xiàn)場操作證實(shí)了復(fù)合技術(shù)的益處。與PDC鉆頭相比，復(fù)合鉆頭的優(yōu)勢(shì):比較低、比較相合的鉆削扭矩；較好的定向控制動(dòng)態(tài)；提高夾層地層耐久可靠性；較少的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。與傳統(tǒng)的牙輪鉆頭相比:提高了鉆井機(jī)械鉆速(ROP)的潛力；較少的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006]現(xiàn)有鉆頭都是單層面的，使用過程中，鉆頭容易磨損，切削效率不高，盡管技術(shù)有了很多進(jìn)步，但是仍然存在許多不足之處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供多級(jí)切割鉆頭，將鉆頭的弧形切割面等分成若干級(jí)，每一級(jí)上設(shè)置若干等距離分布的底座，底座上設(shè)置有朝向一致的子鉆頭，子鉆頭增大了切割面積，提高了切割效率。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
多級(jí)切割鉆頭，其包括，鉆柄1，鉆頭主體2，切削面3，鉆刃4，固定架5，子鉆頭6，子鉆刃7，層面8。
[0009]所述鉆柄I與鉆頭主體2固定連接，所述鉆頭主體2上設(shè)置有切削面3、鉆刃4，所述切削面3包括若干個(gè)層面8，所述層面8上設(shè)置有若干固定架5，所述固定架5與層面8固定連接，所述固定架5上設(shè)置有子鉆頭6，所述固定架5與子鉆頭6固定連接，所述子鉆頭6上設(shè)置有子鉆刃7。
[0010]所述切削面3包括1-7個(gè)層面8。
[0011 ] 所述鉆刃4上設(shè)置有復(fù)合片。
[0012]所述子鉆頭6與層面8的夾角的角度為20-60度。
[0013]所述子鉆頭6與子鉆刃7可拆卸連接，子鉆刃7可更換。
[0014]所述層面8上設(shè)置有2-10個(gè)固定架5。
[0015]所述層面8上子鉆頭6的朝向一致。
[0016]所述層面8上子鉆頭6與相鄰層面8上子鉆頭6朝向一致。
[0017]所述層面8上子鉆頭6與相鄰層面8上子鉆頭6朝向相反。
[0018]本發(fā)明的有益效果
1、提供一個(gè)多樣化的鉆頭；
2、多級(jí)鉆頭，可適應(yīng)復(fù)雜地質(zhì)條件；
3、擴(kuò)大切削面積，提高采礦效率；
4、延長鉆頭的使用時(shí)間，降低了成本。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供多級(jí)切割鉆頭，將鉆頭的弧形切割面等分成若干級(jí)，每一級(jí)上設(shè)置若干等距離分布的底座，底座上設(shè)置有朝向一致的子鉆頭，子鉆頭增大了切割面積，提高了切割效率。
[0021 ] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
多級(jí)切割鉆頭，其包括，鉆柄1，鉆頭主體2，切削面3，鉆刃4，固定架5，子鉆頭6，子鉆刃7，層面8。
[0022]所述鉆柄I與鉆頭主體2固定連接，所述鉆頭主體2上設(shè)置有切削面3、鉆刃4，所述切削面3包括若干個(gè)層面8，所述層面8上設(shè)置有若干固定架5，所述固定架5與層面8固定連接，所述固定架5上設(shè)置有子鉆頭6，所述固定架5與子鉆頭6固定連接，所述子鉆頭6上設(shè)置有子鉆刃7。
[0023]所述切削面3包括1-7個(gè)層面8。
[0024]所述鉆刃4上設(shè)置有復(fù)合片。
[0025]所述子鉆頭6與層面8的夾角的角度為20-60度。
[0026]所述子鉆頭6與子鉆刃7可拆卸連接，子鉆刃7可更換。
[0027]所述層面8上設(shè)置有2-10個(gè)固定架5。
[0028]所述層面8上子鉆頭6的朝向一致。
[0029]所述層面8上子鉆頭6與相鄰層面8上子鉆頭6朝向一致。
[0030]所述層面8上子鉆頭6與相鄰層面8上子鉆頭6朝向相反。
[0031]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明
圖1中，1-鉆柄，2-鉆頭主體，3-切削面，4-鉆刃，5-固定架，6-子鉆頭，7-子鉆刃，8_層面。
[0032]如圖1所示，所述鉆柄I與鉆頭主體2固定連接，一體成型，所述鉆頭主體2上設(shè)置有切削面3、鉆刃4，所述切削面3由若干個(gè)層面8組成，所述層面8等距離分布，所述層面8上設(shè)置有若干固定架5，所述固定架5與層面8固定連接，所述固定架5上設(shè)置有子鉆頭6，所述固定架5與子鉆頭6固定連接，所述子鉆頭6貫穿固定架5，所述子鉆頭6上設(shè)置有子鉆刃7，所述子鉆刃7與子鉆頭6連接。
[0033]優(yōu)選的，所述切削面3包括1-7個(gè)層面8。
[0034]優(yōu)選的，所述鉆刃4上設(shè)置有復(fù)合片，復(fù)合片為人造金剛石聚合片。
[0035]優(yōu)選的，所述子鉆頭6與層面8的夾角的角度為20-60度，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。
[0036]優(yōu)選的，所述子鉆頭6與子鉆刃7可拆卸連接，子鉆刃7可更換。
[0037]優(yōu)選的，所述層面8上設(shè)置有2-10個(gè)固定架5，固定架5等距分布。
[0038]優(yōu)選的，所述層面8上子鉆頭6的朝向一致。
[0039]優(yōu)選的，所述層面8上子鉆頭6與相鄰層面8上子鉆頭6朝向一致。
[0040]優(yōu)選的，所述層面8上子鉆頭6與相鄰層面8上子鉆頭6朝向相反。
[0041]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.多級(jí)切割鉆頭，其特征在于，其包括，鉆柄(1)，鉆頭主體(2)，切削面(3)，鉆刃(4)，固定架(5)，子鉆頭(6)，子鉆刃(7)，層面(8);其中，所述鉆柄(I)與鉆頭主體(2)固定連接，所述鉆頭主體(2)上設(shè)置有切削面(3)、鉆刃(4)，所述切削面(3)包括若干個(gè)層面(8)，所述層面(8)上設(shè)置有若干固定架(5)，所述固定架(5)與層面(8)固定連接，所述固定架(5)上設(shè)置有子鉆頭(6 )，所述固定架(5 )與子鉆頭(6 )固定連接，所述子鉆頭(6 )上設(shè)置有子鉆刃(7 )，所述子鉆刃(7 )與子鉆頭(6 )連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)切割鉆頭，其特征在于，所述切削面(3)包括1-7個(gè)層面(8)03.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)切割鉆頭，其特征在于，所述鉆刃(4)上設(shè)置有復(fù)合片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)切割鉆頭，其特征在于，所述子鉆頭(6)與層面(8)的夾角的角度為20-60度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)切割鉆頭，其特征在于，所述子鉆頭(6)與子鉆刃(7)可拆卸連接，子鉆刃(7)可更換。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)切割鉆頭，其特征在于，所述層面(8)上設(shè)置有2-10個(gè)固定架(5)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)切割鉆頭，其特征在于，所述層面(8)上子鉆頭(6)的朝向一致。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多級(jí)切割鉆頭，其特征在于，所述層面(8)上子鉆頭(6)與相鄰層面(8 )上子鉆頭(6 )朝向一致。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多級(jí)切割鉆頭，其特征在于，所述層面(8)上子鉆頭(6)與相鄰層面(8 )上子鉆頭(6 )朝向相反。
【專利摘要】本發(fā)明涉及采礦設(shè)備領(lǐng)域，具體為多級(jí)切割鉆頭。本發(fā)明提供多級(jí)切割鉆頭，將鉆頭的弧形切割面等分成若干級(jí)，每一級(jí)上設(shè)置若干等距分布的底座，底座上設(shè)置有朝向一致的子鉆頭，子鉆頭增大了切割面積，提高了切割效率。本發(fā)明提供一個(gè)多樣化的鉆頭；多級(jí)鉆頭，可適應(yīng)復(fù)雜地質(zhì)條件；擴(kuò)大切削面積，提高采礦效率；延長鉆頭的使用壽命，降低了成本。
【IPC分類】E21B10/43, E21B10/42, E21B10/62
【公開號(hào)】CN105064924
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510514370
【發(fā)明人】鄭國榮, 鄭柏林
【申請(qǐng)人】鄭州神利達(dá)鉆采設(shè)備有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年8月20日