[發明專利]多級切割鉆頭

在審

• 申請號: 201510514370.1
• 申請日: 2015-08-20
• 公開（公告）號: CN105064924A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 鄭國榮;鄭柏林
• 申請（專利權）人: 鄭州神利達鉆采設備有限公司
• 主分類號: E21B10/42
• 分類號: E21B10/42;E21B10/43;E21B10/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及采礦設備領域，具體為多級切割鉆頭。

背景技術

鉆頭是一般鉆子或鉆挖機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、切削工件、再由鉆槽進行排除鉆屑。常用的鉆頭主要有麻花鉆、扁鉆、中心鉆、深孔鉆和套料鉆。擴孔鉆和锪鉆雖不能在實體材料上鉆孔，但習慣上也將它們歸入鉆頭一類。

混合式鉆頭的概念最早產生于20世紀30年代初，當時卻被認為是不切實際的，甚至是不合理的，但隨著21世紀先進技術的發展，混合式鉆頭已從幻想變為現實。近100年來，多種技術都對鉆井行業具有重大的影響。旋轉鉆機、旋轉鉆頭、頂部驅動、和PDC（聚晶金剛石）鉆頭是一些革命性的技術，改變了作業者鉆井的方式。

隨著鉆井作業者提升油氣儲量困難的增加，鉆井技術的創新及應用已成為更大的挑戰。例如，復雜井結構剖面，堅硬夾層地層和鉆機及其裝備的限制增加了縮短周期的潛力，導致了高價工具的破損，并最終降低了作業者的經濟效益。雖然PDC（聚晶金剛石）鉆頭的功能已經取得了重大改進，但它還受較高扭矩波動及扭矩整體水平產生的低效動態的影響。同樣地，牙輪鉆頭技術的改進提高了鉆井機械鉆速（ROP），但也一直受由技術內在限制帶來的影響。

混合式鉆井技術是模式轉變的創新，是牙輪同PDC鉆頭合成的單一專利設計。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勢和連續削切及牙輪鉆頭的巖石破碎強度，這種修復性鉆頭以平穩鉆井和優質刀切刃面控制使夾層地層很好地殘留得到證實。實驗室測試和現場操作證實了復合技術的益處。與PDC鉆頭相比，復合鉆頭的優勢：比較低、比較相合的鉆削扭矩；較好的定向控制動態；提高夾層地層耐久可靠性；較少的扭轉振動。與傳統的牙輪鉆頭相比：提高了鉆井機械鉆速(ROP)的潛力；較少的軸向轉動。

現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，盡管技術有了很多進步，但是仍然存在許多不足之處。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供多級切割鉆頭，將鉆頭的弧形切割面等分成若干級，每一級上設置若干等距離分布的底座，底座上設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。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案

多級切割鉆頭，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。

所述鉆柄1與鉆頭主體2固定連接，所述鉆頭主體2上設置有切削面3、鉆刃4，所述切削面3包括若干個層面8，所述層面8上設置有若干固定架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上設置有子鉆刃7。

所述切削面3包括1-7個層面8。

所述鉆刃4上設置有復合片。

所述子鉆頭6與層面8的夾角的角度為20-60度。

所述子鉆頭6與子鉆刃7可拆卸連接，子鉆刃7可更換。

所述層面8上設置有2-10個固定架5。

所述層面8上子鉆頭6的朝向一致。

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。

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。

本發明的有益效果

1、提供一個多樣化的鉆頭；

2、多級鉆頭，可適應復雜地質條件；

3、擴大切削面積，提高采礦效率；

4、延長鉆頭的使用時間，降低了成本。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

針對上述問題，本發明的目的是提供多級切割鉆頭，將鉆頭的弧形切割面等分成若干級，每一級上設置若干等距離分布的底座，底座上設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。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案

多級切割鉆頭，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。

所述鉆柄1與鉆頭主體2固定連接，所述鉆頭主體2上設置有切削面3、鉆刃4，所述切削面3包括若干個層面8，所述層面8上設置有若干固定架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上設置有子鉆刃7。

所述切削面3包括1-7個層面8。

所述鉆刃4上設置有復合片。

所述子鉆頭6與層面8的夾角的角度為20-60度。