[發明專利]一種井下更換PDC鉆頭裝置

有效

• 申請號: 202210859569.8
• 申請日: 2022-07-21
• 公開（公告）號: CN115182693B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 常學平;曹澎濤;陳浩;張金發;龍順軍
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B23/00
• 分類號: E21B23/00;E21B10/43;E21B10/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種井下更換PDC鉆頭裝置，包括鉆鋌、鎖緊環、刀翼、鉆頭胚、右升降臺、鉆葉支柱、鉆葉、傳動桿、左升降臺，鉆鋌上部設有副刀，下部沿上、下方向滑動設置兩個升降臺，上方升降臺和鉆葉的上部鉸接，下方升降臺和鉆葉支柱的下端鉸接，鉆葉的中部和鉆葉支柱的上部鉸接，鉆葉側面設有用于切削的鉆葉刃，鉆頭胚和鉆鋌固定聯接，鉆頭胚和刀翼可拆卸聯接；刀翼胚外表面固定設置切削齒，鉆葉的位置處于安裝在鉆頭胚上的兩個刀翼之間。本發明避免了傳統更換鉆頭中起下鉆的過程，使更換鉆頭的過程更加簡潔、安全，節省了很多時間，有效避免了起下鉆過程可能產生的工程問題。

技術領域

本發明涉及石油天然氣勘探設備用具技術領域，尤其涉及一種井下更換PDC鉆頭裝置。

技術背景

PDC鉆頭是地質鉆探行業常用的一種鉆井工具，在進行鉆井作業中，鉆齒的磨損或者是現有鉆頭型號與地質不匹配時，就需要更換新的鉆頭。現有的更換鉆頭方式都是利用裝備將井內的鉆具全部取出，將舊鉆頭卸下后裝上新鉆頭并按原立柱順序下到井內即可恢復鉆進。

目前有許多可以快速更換鉆頭的裝置，例如專利號為CN201610579685的中國專利，公開了一種鉆齒可拆卸的PDC鉆頭，鉆齒可拆卸的聯接在刀翼上，更換的時候用新鉆齒更換下舊鉆齒，不用更換鉆頭胎體，減少更換鉆頭時間的同時也減小了資源的浪費。但是該方法的實現需要先將所有鉆具全部取出，并不能節省起下鉆過程所需要的時間。

發明內容

本發明的目的是設計一種可以在井下更換鉆頭的裝置，簡化更換鉆頭的過程，避免起下鉆，節省更多的時間。

本發明的目的是這樣實現的：一種井下更換PDC鉆頭裝置，包括鉆鋌1、鎖緊環3、刀翼5、鉆頭胚6，其特征在于：井下更換PDC鉆頭裝置還包括右升降臺4、鉆葉支柱7、鉆葉8、傳動桿9、左升降臺10，所述的鉆鋌1上部設有副刀2，下部沿上、下方向滑動設置兩個升降臺，所述的上方升降臺和鉆葉8的上部鉸接，下方升降臺和鉆葉支柱7的下端鉸接，所述的鉆葉8的中部和鉆葉支柱7的上部鉸接，鉆葉8側面設有用于切削的鉆葉刃81，所述的鉆頭胚6和鉆鋌1固定聯接，鉆頭胚6和刀翼5可拆卸聯接；所述的刀翼5包括呈“J”形的刀翼胚52，刀翼胚52外表面固定設置切削齒53，刀翼胚52下方末端設有向上伸長的外伸凸臺54，所述的鉆葉8的位置處于安裝在鉆頭胚6上的兩個刀翼5之間，所述的上方升降臺和下方升降臺的直徑小于井的孔徑。

所述的升降臺包括左升降臺10、右升降臺4，左升降臺10和右升降臺4可拆卸聯接，所述的副刀2包括刀翼5和鎖緊環3，所述的鎖緊環3穿設在刀翼5的鎖定塊二51內，副刀2通過鎖緊環3可拆卸的設置在鉆鋌1的支撐架12上，所述的鉆鋌1的中部沿豎直方向設有定位塊一13，所述的定位塊一13沿豎直方向開設貫穿的螺紋孔，定位塊一13的螺紋孔和傳動桿9的螺紋相配合，所述的上升降臺設置在定位塊一13下方。

所述的鉆頭胚6上部的連接臺61和鉆鋌1的下端固定聯接，鉆頭胚6下部的安裝臺62沿豎直方向開設與刀翼5數量相同的安裝槽63，所述的刀翼5與安裝槽63可拆卸聯接。所述的升降臺還包括鎖緊環3，所述的右升降臺4的中部是右底板41，所述的右底板41的上部設有鎖定塊一43，下部設有定位塊二44，所述的左升降臺10與右升降臺4結構相對應，所述的鎖定塊一43開設有通孔，鎖緊環3穿設在左升降臺10和右升降臺4的鎖定塊一43中，所述的左升降臺10和右升降臺4的中部開設沿豎直方向貫穿的導向槽42，所述的鉆葉8上部和上方升降臺的定位塊二44鉸接，所述的鉆葉支柱7下部和下方升降臺的定位塊二44鉸接。

所述的刀翼5上部的內表面設有鎖定塊二51，鎖定塊二51開設有周向通孔，所述的鎖緊環3活動的穿設在鎖定塊二51內，所述的鎖緊環3由塑性材料制成，鎖緊環3的中部是鎖緊帶31，兩端設有外伸帶32，鎖緊環3的整體形狀為圓形，所述的外伸帶32之間有間距，鎖緊環3穿過所有安裝在鉆頭胚6上的刀翼6后，通過螺栓來減小外伸帶32之間的間距，以達到刀翼5和鉆頭胚6相對位置固定的目的，所述的刀翼5安裝完成后鎖定塊二51的下表面和安裝臺62的上表面相貼合。