一种自旋转式钻头可伸缩稳定齿的制作方法

1.本实用新型属于石油钻探设备领域，具体涉及一种用于石油天然气钻探过程的自旋转式钻头可伸缩稳定齿。


背景技术：

2.pdc齿是pdc钻头的主要切削元件，齿的好坏直接决定了钻头的整体破岩性能。然而，常规pdc齿都是直接焊接在钻头母体上，pdc齿的冲击性损坏已成为制约pdc钻头进一步发展的主要瓶颈之一，尤其在软硬交错等复杂地层钻进过程中，pdc齿在冲击、变载等载荷作用下，极易发生冲击性损坏，严重影响钻井效率。现有技术中对于钻头减振的方案主要分为钻头刀齿改进减振和主动式钻头消振。钻头刀齿改进减振无法调节钻头刀齿的伸缩力，随着地层岩石硬度的加剧，钻头刀齿始终收拢，钻头齿始终面临振动幅值扩大的问题；主动式钻头消振目前主要采用液压系统来调节钻头刀齿的伸缩，液压元件多，系统复杂，制造要求高，价格昂贵。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在针对上述问题，提出一种自旋转式钻头可伸缩稳定齿，其能够实现井下钻头刀齿的自适应切削，降低钻头刀齿发生冲击性损坏。
4.本实用新型的技术方案在于：
5.一种自旋转式钻头可伸缩稳定齿，包括外壳体以及位于外壳体内部的内筒；还包括上端盖及滑动块，上端盖固定于外壳体内部、内筒之上；滑动块与外壳体下端密封，滑动块的底端设有稳定齿；还包括一弹簧，所述弹簧一端连接上端盖，一端连接内筒；
6.所述外壳体内壁设有定位台阶；所述内筒中部的外径小于内筒下部的外径；
7.所述内筒下部与滑动块之间通过滑动连接块滑动连接；
8.所述滑动连接块的端部为半球形；所述滑动块的侧壁上设有弧形滑道，所述弧形滑道为一端封闭的圆环槽，圆环槽的深度与滑动连接块端部的半球型的半径一致，圆环槽的宽度与滑动连接块端部的半球型的直径一致；内筒下部与滑动块通过滑动连接块在弧形滑道成线接触，使滑动块与内筒中部形成一体积变化的圆柱腔。
9.所述上端盖与外壳体之间、滑动连接块与内筒之间均通过螺纹连接。
10.所述上端盖朝向内筒的一端设有弹簧座，所述弹簧安装于弹簧座中。
11.滑动块与外壳体下端采用下密封连接。
12.本实用新型的技术效果在于：
13.本实用新型一种自旋转式钻头可伸缩稳定齿，结构简单、使用方便，本实用新型一种自旋转式钻头可伸缩稳定齿，其能够实现井下钻头刀齿的自适应切削，降低钻头刀齿发生冲击性损坏，可广泛应用于pdc钻头的稳定齿。
附图说明
14.图1为本实用新型一种自旋转式钻头可伸缩稳定齿结构示意图。
15.图2为弧形滑道的结构示意图。
16.附图标记：1、上端盖；2、外壳体；3、弹簧；4、圆柱腔；5、内筒；6、滑动块；7、下密封；8、滑动连接块；9、弧形滑道；10、定位台阶；11、稳定齿。
具体实施方式
17.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
18.实施例1
19.一种自旋转式钻头可伸缩稳定齿，包括外壳体2以及位于外壳体2内部的内筒5；还包括上端盖1及滑动块6，上端盖1固定于外壳体2内部、内筒5之上；滑动块6与外壳体2下端密封，滑动块6的底端设有稳定齿11；还包括一弹簧3，所述弹簧3一端连接上端盖1，一端连接内筒5；所述外壳体2内壁设有定位台阶10；所述内筒5中部的外径小于内筒5下部的外径；所述内筒5下部与滑动块6之间通过滑动连接块8滑动连接；所述滑动连接块8的端部为半球形；所述滑动块6的侧壁上设有弧形滑道9，所述弧形滑道9为一端封闭的圆环槽，圆环槽的深度与滑动连接块8端部的半球型的半径一致，圆环槽的宽度与滑动连接块8端部的半球型的直径一致；内筒5下部与滑动块6通过滑动连接块8在弧形滑道9成线接触，使滑动块6与内筒5中部形成一体积变化的圆柱腔4。
20.本实施例的具体实施过程为：
21.使用时，将本实用新型封装到钻头齿位置，当钻头钻遇硬地层时，稳定齿11受到冲击向上运动，从而通过螺纹带动滑动连接块8带动内筒5向上运动，弹簧3受力压缩蓄能，同时滑动块6由于弧形滑道9的存在，滑动块6向上运动的速度大于内筒5，圆柱腔4变小，稳定齿11快速收缩从而得到保护；
22.当钻遇软地层时，钻头齿受力减少，弹簧3伸长，蓄能释放，带动内筒5和带滑动块6向下运动，由于弧形滑道9的存在，滑动块6向下运动的速度小于内筒5，圆柱腔4变大，稳定齿11不会突然伸长从而得到保护。
23.实施例2
24.在实施例1的基础上，还包括：所述上端盖1与外壳体2之间、滑动连接块8与内筒5之间均通过螺纹连接。所述上端盖1朝向内筒5的一端设有弹簧座，所述弹簧3安装于弹簧座中。滑动块6与外壳体2下端采用下密封7连接。
25.本实用新型结构简单，使用方便，其能够实现井下钻头刀齿的自适应切削，降低钻头刀齿发生冲击性损坏，可广泛应用于pdc钻头的稳定齿11。
26.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。


技术特征：
1.一种自旋转式钻头可伸缩稳定齿，包括外壳体(2)以及位于外壳体(2)内部的内筒(5)；其特征在于：还包括上端盖(1)及滑动块(6)，上端盖(1)固定于外壳体(2)内部、内筒(5)之上；滑动块(6)与外壳体(2)下端密封，滑动块(6)的底端设有稳定齿(11)；还包括一弹簧(3)，所述弹簧(3)一端连接上端盖(1)，一端连接内筒(5)；所述外壳体(2)内壁设有定位台阶(10)；所述内筒(5)中部的外径小于内筒(5)下部的外径；所述内筒(5)下部与滑动块(6)之间通过滑动连接块(8)滑动连接；所述滑动连接块(8)的端部为半球形；所述滑动块(6)的侧壁上设有弧形滑道(9)，所述弧形滑道(9)为一端封闭的圆环槽，圆环槽的深度与滑动连接块(8)端部的半球型的半径一致，圆环槽的宽度与滑动连接块(8)端部的半球型的直径一致；内筒(5)下部与滑动块(6)通过滑动连接块(8)在弧形滑道(9)成线接触，使滑动块(6)与内筒(5)中部形成一体积变化的圆柱腔。2.根据权利要求1所述自旋转式钻头可伸缩稳定齿，其特征在于：所述上端盖(1)与外壳体(2)之间、滑动连接块(8)与内筒(5)之间均通过螺纹连接。3.根据权利要求2所述自旋转式钻头可伸缩稳定齿，其特征在于：所述上端盖(1)朝向内筒(5)的一端设有弹簧座，所述弹簧(3)安装于弹簧座中。4.根据权利要求3所述自旋转式钻头可伸缩稳定齿，其特征在于：滑动块(6)与外壳体(2)下端采用下密封(7)连接。

技术总结
本实用新型涉及一种自旋转式钻头可伸缩稳定齿，包括外壳体以及内筒；还包括上端盖及滑动块；滑动块与外壳体下端密封，滑动块的底端设有稳定齿；还包括一弹簧，所述弹簧一端连接上端盖，一端连接内筒；所述外壳体内壁设有定位台阶；所述内筒下部与滑动块之间通过滑动连接块滑动连接；所述滑动连接块的端部为半球形；所述滑动块的侧壁上设有弧形滑道，所述弧形滑道为一端封闭的圆环槽，圆环槽的深度与滑动连接块端部的半球型的半径一致，圆环槽的宽度与滑动连接块端部的半球型的直径一致；内筒下部与滑动块通过滑动连接块在弧形滑道成线接触，使滑动块与内筒中部形成一体积变化的圆柱腔。本实用新型能够实现井下钻头刀齿的自适应切削。应切削。应切削。


技术研发人员：杨全枝 侯云翌 李玉飞 秦华
受保护的技术使用者：陕西延长石油（集团）有限责任公司
技术研发日：2021.05.26
技术公布日：2021/11/28