一种可增减压的PDC钻头自调节元件及其安装方法与流程

技术特征：
1.一种可增减压的pdc钻头自调节元件，包括齿柱、增减压装置、自调节装置，其特征在于，所述增减压装置主要由活塞一、活塞缸一、活塞二、活塞缸二组成，活塞一和活塞二分别设置于活塞缸一和活塞缸二内，齿柱设置于活塞一，所述活塞缸一的缸径大于所述活塞缸二的缸径，所述活塞缸一和活塞缸二通过连接管路连通；所述自调节装置主要由自调节活塞缸、自调节活塞、回复弹簧、流量控制装置组成，所述自调节活塞设置于自调节活塞缸内，所述自调节活塞两端分别设置有自调节活塞腔一和自调节活塞腔二，所述自调节活塞一端通过连接杆穿过自调节活塞腔一、自调节活塞缸与活塞二连接，所述自调节活塞腔二内设有回复弹簧，所述自调节活塞内部设有流量控制装置，所述流量控制装置连通自调节活塞腔一和自调节活塞腔二；所述连接杆、配压杆与自调节活塞缸滑动密封配合。2.根据权利要求1所述的一种可增减压的pdc钻头自调节元件，其特征在于，所述自调节活塞另一端设有配压杆，所述配压杆一端与自调节活塞连接，另一端伸出自调节活塞缸外部，所述回复弹簧套设于配压杆。3.根据权利要求1或2所述的一种可增减压的pdc钻头自调节元件，其特征在于，所述流量控制装置为单向流量控制阀。4.根据权利要求1或2所述的一种可增减压的pdc钻头自调节元件，其特征在于，所述流量控制装置主要由自调节活塞泄流孔、活塞内部流道、钢珠容纳腔、单向阀钢珠、配压杆泄流孔、单向阀弹簧组成，所述自调节活塞泄流孔开设于自调节活塞的侧壁，所述自调节活塞的侧壁上设有流通间隙，所述自调节活塞泄流孔与自调节活塞腔一之间通过流通间隙连通，所述自调节活塞泄流孔通过活塞内部流道连通钢珠容纳腔，所述钢珠容纳腔连通配压杆泄流孔，所述配压杆泄流孔连通自调节活塞腔二，所述配压杆泄流孔开设于配压杆侧壁，所述单向阀钢珠设置于钢珠容纳腔内，单向阀钢珠位于活塞内部流道的端口，所述单向阀钢珠与所述活塞内部流道的端口之间留有间隙，所述单向阀弹簧设置于单向阀钢珠与钢珠容纳腔内壁之间。5.根据权利要求4所述的一种可增减压的pdc钻头自调节元件，其特征在于，所述连接管路为直管。6.根据权利要求5所述的一种可增减压的pdc钻头自调节元件，其特征在于，所述连接管路为硬质管路。7.根据权利要求6所述的一种可增减压的pdc钻头自调节元件，其特征在于，所述活塞一与活塞缸一、活塞二与活塞缸二、连接杆与自调节活塞缸、配压杆与自调节活塞缸之间设有密封圈。8.根据权利要求7所述的一种可增减压的pdc钻头自调节元件的安装方法，其特征在于，所述一种可增减压的pdc钻头自调节元件装在pdc钻头内部，末端的齿柱裸露在钻头切削齿后方。9.根据权利要求8所述的一种可增减压的pdc钻头自调节元件的安装方法，其特征在于，所述一种可增减压的pdc钻头自调节元件安装在pdc钻头的后排齿位置，齿柱1裸露在pdc钻头的主切削齿后面。10.根据权利要求8或9所述的一种可增减压的pdc钻头自调节元件的安装方法，其特征在于，所述pdc钻头为全面钻进胎体pdc钻头或全面钻进钢体pdc钻头。

技术总结
本发明涉及石油和地质钻井领域，特别涉及一种可增减压的PDC钻头自调节元件及其安装方法。该自调节元件安装在PDC钻头内部，末端的齿柱裸露在钻头外侧，可以根据外界压力的变化自动伸出或回缩。当钻头稳定钻进时，齿柱回缩，实现较大的切削深度，提高钻井速度；当钻头钻进不稳定受到瞬间冲击载荷时，齿柱迅速弹出，抵抗外界的冲击力，以保护PDC钻头切削齿。实现增减压功能的两个活塞及活塞缸的尺寸可以根据需要适当放大或缩小，以实现不同钻井环境下增加压力的倍率调节。增减压部分的连接管路可以根据钻头内部结构不同适当改变具体结构，以实现自调节元件在钻头内部的灵活安装配置。现自调节元件在钻头内部的灵活安装配置。现自调节元件在钻头内部的灵活安装配置。


技术研发人员：张栋 田京燕 于建宾 徐玉超 关舒伟 陈曦 李忠新 王明瑞
受保护的技术使用者：中石化胜利石油工程有限公司 中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司勘探开发研究院
技术研发日：2020.10.29
技术公布日：2022/5/5