利用冲击作用提高心部破岩效率的新型PDC钻头

摘要

本发明公开一种用于石油天然气钻探工程、矿山开采、地质钻探、建筑工程、隧道工程、盾构及非开挖等技术设备领域，涉及利用冲击作用提高心部破岩效率的新型PDC钻头，解决在钻井的过程中，中心部位留下的中心岩柱对钻进效率的影响，以及偏离井眼中心位置出现的左右晃动现象等。其技术方案是：涡轮上端使用螺母固定，下端通过涡轮轴上的凸台实现固定；上凸轮通过螺纹连接在涡轮轴上，下凸轮使用沉头螺钉来固定在冲锤体上；冲锤体上段中空，在下部壳体上端开设能使钻井液流出的孔道；连接腔末端添加一个顶端带有尖形PDC齿的压头，作为主要的冲击部位冲锤体下端变细并安放双向推力球轴承。本发明可以实现心部产生纵向冲击，提高破岩效率，降低钻井成本。

主权项

利用冲击作用提高心部破岩效率的新型PDC钻头，由钻头基体(8)和内部机械装置组成，内部机械装置包括传动部分、驱动部分以及冲击部分，传动部分由螺母(1)、涡轮定子(2)、上壳体(3)、涡轮转子(4)、涡轮轴(5)、键(6)、O型密封圈(7)组成；驱动部分由上凸轮(9)、法兰盘(10)、下凸轮(11)、沉头螺钉(12)、凸轮壳体(13)、弹簧(14)、冲锤体(15)、O型密封圈(16)、挡圈(17)组成；冲击部分由下壳体(18)、双向推力球轴承(19)、沉头螺钉(20)、端盖(21)、水眼(22)、冠部结构(23)、中心孔(24)、尖形复合片(25)等组成，其特征在于上壳体(3)、凸轮壳体(13)与下壳体(18)分别通过螺纹连接；涡轮定子(2)与涡轮转子(4)连接，并使用键(6)装配在涡轮轴(5)上；涡轮上端使用螺母(1)固定，下端通过涡轮轴(5)上的凸台实现固定；涡轮轴(5)下端开设流道；上凸轮(9)通过螺纹连接在涡轮轴(5)上，利用凸轮壳体(13)台肩限位，下凸轮(11)使用沉头螺钉(20)来固定在冲锤体(15)上，弹簧(14)安装在冲锤体(15)与凸轮壳体(13)之间的间隙中；冲锤体(15)上段中空，冲锤体(15)下端变细并安放双向推力球轴承(19)，冲锤体(15)末端装有尖形复合片(25)，通过中心孔(24)伸出心部；钻头基体(8)与冠部结构(23)焊接，钻头内部有水眼(22)。