自動(dòng)更換式麻花鉆頭群打井鉆頭及其麻花鉆頭更換方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于鉆頭【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為自動(dòng)更換式麻花鉆頭群打井鉆頭及其麻花鉆頭更換方法。本發(fā)明將相對(duì)于打井鉆頭小得多的小麻花鉆頭，引進(jìn)到打井中，提供一種自動(dòng)更換式麻花鉆頭群打井鉆頭，將一群小麻花鉆頭組成一個(gè)可以打井的大鉆頭。本發(fā)明由小麻花群組成，麻花鉆頭可大可小，麻花鉆頭數(shù)可多可少，所以作業(yè)孔徑可大可??；小麻花鉆頭在同樣驅(qū)動(dòng)力下壓強(qiáng)大，容易吃進(jìn)；并在井底實(shí)現(xiàn)自動(dòng)更換磨損的鉆頭，節(jié)省了“提放”鉆桿的時(shí)間和次數(shù)，真正實(shí)現(xiàn)了“一鉆到底”的性能極佳的“寶刀鉆頭”。
【專利說明】自動(dòng)更換式麻花鉆頭群打井鉆頭及其麻花鉆頭更換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鉆頭的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為自動(dòng)更換式麻花鉆頭群打井鉆頭及其麻花鉆頭更換方法。
技術(shù)背景
[0002]打井屬于鉆孔的范疇，但打井有幾個(gè)特點(diǎn):1、在地層上鉆孔；2、孔徑較大；孔較深。這些特點(diǎn)，給人們的打井鉆孔帶來了 一系列的難題。
[0003]地層不象一般的工件可以移動(dòng)，地層不能打穿，這就給在地層上打孔帶來了難度。
[0004]打井所打的孔較大，這就使一般的打孔鉆頭無法使用，現(xiàn)在常用的是大直徑鉆頭，大直徑鉆頭在吃進(jìn)時(shí)，比起小直徑鉆頭難度大。
[0005]當(dāng)井打得較深時(shí)，尤其是在深海下打井時(shí)，鉆桿會(huì)很長(zhǎng)，多節(jié)螺紋連接的鉆桿，即使在低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，擺動(dòng)非常大，鉆頭離心沖擊力很難控制住，必然給鉆頭和整個(gè)鉆機(jī)帶來致命的破壞作用。
[0006]打井作業(yè)，工程相對(duì)與一般的打孔孔徑大、孔徑深，對(duì)鉆頭的壽命要求高，如果鉆頭壽命短，勢(shì)必要經(jīng)常換新鉆頭，這時(shí)，50-90%的工作時(shí)間是用來“提放”鉆桿，而且鉆臺(tái)上要有很大空間存放鉆桿，給打井工作帶來很麻煩的事和很大的工作量，尤其是在海底石油勘探中，困難更為突出。
[0007]對(duì)于打井工作者來說，都希望有一種能“一鉆到底”的性能極佳的“寶刀鉆頭”。
[0008]麻花鉆頭是通過其相對(duì)固定軸線的旋轉(zhuǎn)切削，以鉆削工件的圓孔的工具。因其容屑槽成螺旋狀而形似麻花而得名。螺旋槽有2槽、3槽或更多槽，麻花鉆可被夾持在手動(dòng)、電動(dòng)的手持式鉆孔工具或鉆床、銑床、車床乃至加工中心上使用。鉆頭材料一般為高速工具鋼或硬質(zhì)合金。
[0009]麻花鉆頭是最常用的鉆孔工具之一，經(jīng)過近百年的實(shí)踐，它的優(yōu)點(diǎn)很多，而具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單高效，但麻花鉆頭常用在小型鉆孔中，加工中，目前小型麻花鉆頭還沒有用在打井和破巖中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于將相對(duì)于打井鉆頭小得多的麻花鉆頭，引進(jìn)到打井中，提供一種自動(dòng)更換式麻花鉆頭群打井鉆頭，充分發(fā)揮麻花鉆頭的優(yōu)勢(shì)，將一群麻花鉆頭組成一個(gè)可以打井的大鉆頭，并且，麻花鉆頭群中的每一個(gè)鉆頭都可以自動(dòng)更換，將多次因更換鉆頭“提放”鉆桿的次數(shù)減少到僅僅一次。
[0011]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
自動(dòng)更換式麻花鉆頭群打井鉆頭，其包括:麻花鉆頭、麻花鉆頭鎖緊裝置、麻花鉆頭動(dòng)力裝置、麻花鉆頭存儲(chǔ)裝置、麻花鉆頭移動(dòng)通道；麻花鉆頭鎖緊裝置鎖緊麻花鉆頭鎖緊部分，麻花鉆頭動(dòng)力裝置與麻花鉆頭鎖緊裝置連接，麻花鉆頭存儲(chǔ)裝置連接在麻花鉆頭動(dòng)力裝置，麻花鉆頭動(dòng)力裝置、麻花鉆頭鎖緊裝置、麻花鉆頭存儲(chǔ)裝置三者內(nèi)勻設(shè)置有3-300個(gè)麻花鉆頭移動(dòng)通道，且所述通道孔徑一樣，排列一樣，通道與通道相通。
[0012]所述麻花鉆頭組成麻花鉆頭群，麻花鉆頭群由3-300個(gè)麻花鉆頭組成，每個(gè)麻花鉆頭移動(dòng)通道內(nèi)設(shè)置有一個(gè)麻花鉆頭，且所述麻花鉆頭從所述麻花鉆頭移動(dòng)通道中伸出，露出工作部分，并由所述麻花鉆頭鎖緊裝置將3-300個(gè)麻花鉆頭鎖緊，所述麻花鉆頭動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)所述3-300個(gè)麻花鉆頭旋轉(zhuǎn)。
[0013]所述麻花鉆頭的頭部一端為尖型麻花狀態(tài)，越往根部直徑越大，根部的另一端為鎖緊部分。
[0014]所述麻花鉆頭存儲(chǔ)在麻花鉆頭存儲(chǔ)裝置中，設(shè)置有3-300個(gè)麻花鉆頭移動(dòng)通道，每個(gè)麻花鉆頭移動(dòng)通道中存儲(chǔ)有3-10個(gè)備用麻花鉆頭。
[0015]麻花鉆頭動(dòng)力裝置4、麻花鉆頭鎖緊裝置3、麻花鉆頭存儲(chǔ)裝置2三者內(nèi)勻設(shè)置有3-300個(gè)麻花鉆頭移動(dòng)通道5，且所述通道孔徑一樣，排列一樣，通道與通道相通。
[0016]所述麻花鉆頭的工作部分為硬質(zhì)合金與超硬材料鑄成。
[0017]麻花鉆頭動(dòng)力裝置對(duì)上述3-300個(gè)麻花鉆頭群驅(qū)動(dòng)，3-300麻花鉆頭群在旋轉(zhuǎn)中，先將地質(zhì)層鉆出3-300個(gè)小眼，隨著不斷的吃進(jìn)，當(dāng)?shù)竭_(dá)麻花鉆頭根部時(shí)，地質(zhì)層被3-300個(gè)麻花鉆頭鉆出一個(gè)與3-300個(gè)麻花鉆頭排列大小一樣的孔洞。
[0018]打井鉆頭向下不斷吃進(jìn)，擴(kuò)孔裝置開始擴(kuò)孔，經(jīng)擴(kuò)孔后，所述孔洞，大于3-300個(gè)麻花鉆頭排列大小的孔洞。
[0019]鉆下的地質(zhì)層，因是3-300個(gè)小麻花鉆頭作業(yè)的結(jié)果，所以為粉末和小顆料狀態(tài)。粉末和小顆料狀態(tài)隨機(jī)移動(dòng)，移動(dòng)到螺旋桿處時(shí)，被旋出井口。
[0020]本發(fā)明作業(yè)一段時(shí)間后，處于工作態(tài)的麻花鉆頭被磨短后，停止作業(yè)，以麻花鉆頭非工作部分長(zhǎng)度相等的高度抬高自動(dòng)更換式麻花鉆頭群打井鉆頭，松開鎖緊裝置，一部分磨短的麻花鉆頭掉出，另一個(gè)全新的麻花鉆頭從麻花鉆頭存儲(chǔ)裝置中的麻花鉆頭移動(dòng)通道進(jìn)入可工作的麻花鉆頭移動(dòng)通道，麻花鉆頭工作部分伸出，沒有伸出的非工作部分由麻花鉆頭鎖緊裝置將其鎖緊，沒有掉出的一部分麻花鉆頭被鎖緊繼續(xù)工作。
[0021]進(jìn)入工作態(tài)的全新的麻花鉆頭和沒有掉出的老麻花鉆頭，全部歸位，由鎖緊裝置鎖緊后，繼續(xù)工作。經(jīng)過O至數(shù)次的新老鉆頭更換，完成打井任務(wù)。
[0022]本發(fā)明的有益效果
1、本發(fā)明，由小麻花群組成，麻花鉆頭可大可小，麻花鉆頭數(shù)可多可少，所以本發(fā)明的作業(yè)孔徑可大可小，適合于大孔徑的作業(yè)。
[0023]2、本發(fā)明的每個(gè)麻花鉆頭相對(duì)比較小，所以同力下壓強(qiáng)較大，容易吃進(jìn)，尤其是對(duì)堅(jiān)硬的地質(zhì)層，可顯示出良好的鉆進(jìn)性能。
[0024]3、本發(fā)明可在井底自動(dòng)更換磨損的鉆頭，真正實(shí)現(xiàn)了 “一鉆到底”的性能極佳的“寶刀鉆頭”。
[0025]4、本發(fā)明可在井底自動(dòng)更換磨損的鉆頭，節(jié)省了 “提放”鉆桿的時(shí)間，大大提高了
工效益。
[0026]5、在深海下打井時(shí)，鉆桿會(huì)很長(zhǎng)，多節(jié)螺紋連接的鉆桿，即使在低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，擺動(dòng)非常大，鉆頭離心沖擊力很難控制住，本發(fā)明的鉆桿不隨鉆頭旋轉(zhuǎn)，鉆頭動(dòng)力直接作用在麻花鉆頭群上，克服了這個(gè)缺點(diǎn)?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明實(shí)施例單個(gè)麻花鉆頭結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例示意圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例鉆頭頭部橫截面示意圖。
[0028]I一麻花鉆頭11一麻花鉆頭工作部分12—麻花鉆頭鎖緊部分2—麻花鉆頭存儲(chǔ)裝置3—麻花鉆頭鎖緊裝置4一麻花鉆頭動(dòng)力裝置5—麻花鉆頭移動(dòng)通道6—螺旋桿的葉片7—螺旋桿8—擴(kuò)孔裝置9一地質(zhì)層。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0030]實(shí)施例如圖1、圖2、圖3所示，一種自動(dòng)更換式麻花鉆頭群打井鉆頭，其包括:200個(gè)麻花鉆頭1、麻花鉆頭鎖緊裝置3、麻花鉆頭動(dòng)力裝置4、麻花鉆頭存儲(chǔ)裝置2、麻花鉆頭移動(dòng)通道5，麻花鉆頭鎖緊裝置3鎖緊麻花鉆頭鎖緊部分12，麻花鉆頭動(dòng)力裝置4與麻花鉆頭鎖緊裝置3連接，麻花鉆頭存儲(chǔ)裝置2連接在麻花鉆頭動(dòng)力裝置4上，麻花鉆頭動(dòng)力裝置4、麻花鉆頭鎖緊裝置3、麻花鉆頭存儲(chǔ)裝置2三者內(nèi)勻設(shè)置有3-300個(gè)麻花鉆頭移動(dòng)通道5，且所述通道孔徑一樣，排列一樣，通道與通道相通。
[0031]所述200個(gè)麻花鉆頭I中的每個(gè)鉆頭，頭部為尖型狀態(tài)，越往根部直徑越大，根部的另一端為鎖緊部分12。整個(gè)麻花鉆頭為硬質(zhì)合金與超硬材料鑄成。
[0032]所述200個(gè)麻花鉆頭I存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置2中，存儲(chǔ)裝置中2設(shè)置有200個(gè)麻花鉆頭移動(dòng)通道5，每個(gè)麻花鉆頭移動(dòng)通道5中存儲(chǔ)有4個(gè)備用麻花鉆頭。
[0033]接觸地質(zhì)層9工作面的第一排200個(gè)麻花鉆頭I，從整個(gè)裝置中伸出，露出麻花鉆頭工作部分11，由麻花鉆頭鎖緊裝置3通過麻花鉆頭鎖緊部分12將200個(gè)麻花鉆頭I鎖緊。
[0034]麻花鉆頭動(dòng)力裝置4對(duì)所述200個(gè)麻花鉆頭I驅(qū)動(dòng),200個(gè)麻花鉆頭I開始旋轉(zhuǎn)。
[0035]200個(gè)麻花鉆頭I群先將地質(zhì)層鉆出200個(gè)小眼，隨著不斷的吃進(jìn)，當(dāng)?shù)竭_(dá)麻花鉆頭根部時(shí)，地質(zhì)層9被200個(gè)麻花鉆頭鉆出一個(gè)與200個(gè)麻花鉆頭排列大小一樣的直徑為I米的孔洞。
[0036]由200個(gè)麻花鉆頭I組成的打井鉆頭向下不斷吃進(jìn)，擴(kuò)孔裝置8開始擴(kuò)孔，經(jīng)擴(kuò)孔后，所述孔洞，大于200個(gè)麻花鉆頭I排列大小的為I米的孔洞。
[0037]鉆下的地質(zhì)層9，是200個(gè)麻花鉆頭作業(yè)的結(jié)果，因每個(gè)麻花鉆頭都非常小，所以鉆下的地質(zhì)層物質(zhì)為粉末和小顆料狀態(tài)。
[0038]粉末和小顆料隨機(jī)移動(dòng)，移動(dòng)到螺旋桿7處時(shí)，被螺旋桿葉片6旋轉(zhuǎn)出井口。
[0039]本發(fā)明作業(yè)一段時(shí)間后，處于工作態(tài)的麻花鉆頭群，將被磨短。
[0040]處于工作態(tài)的麻花200鉆頭被磨短后，停止作業(yè)，以麻花鉆頭I非工作部分長(zhǎng)度相等的高度抬高自動(dòng)更換式麻花鉆頭群打井鉆頭，松開麻花鉆頭鎖緊裝置3，一部分磨短的麻花鉆頭I掉出，另一個(gè)全新的麻花鉆頭I從麻花鉆頭存儲(chǔ)裝置2中的通道進(jìn)入可工作的通道，麻花鉆頭工作部分11伸出，沒有伸出的非工作部分由麻花鉆頭鎖緊裝置將其鎖緊。
[0041]沒有掉出的一部分麻花鉆頭1，因磨損尺寸不大，將不會(huì)掉出，繼續(xù)留下工作。
[0042]進(jìn)入工作態(tài)全新的麻花鉆頭I和沒有淘汰掉的老麻花鉆頭I，全部歸位，由鎖緊裝置3鎖緊后，繼續(xù)工作。
[0043]經(jīng)過O至數(shù)次的新老麻花鉆頭的更換，由麻花鉆頭群組成的打井鉆頭完成打井任務(wù)。
【權(quán)利要求】
1.自動(dòng)更換式麻花鉆頭群打井鉆頭，其特征在于，其包括:麻花鉆頭、麻花鉆頭鎖緊裝置、麻花鉆頭動(dòng)力裝置、麻花鉆頭存儲(chǔ)裝置、麻花鉆頭移動(dòng)通道；麻花鉆頭鎖緊裝置鎖緊麻花鉆頭鎖緊部分，麻花鉆頭動(dòng)力裝置與麻花鉆頭鎖緊裝置連接，麻花鉆頭存儲(chǔ)裝置連接在麻花鉆頭動(dòng)力裝置，麻花鉆頭動(dòng)力裝置、麻花鉆頭鎖緊裝置、麻花鉆頭存儲(chǔ)裝置三者內(nèi)勻設(shè)置有3-300個(gè)麻花鉆頭移動(dòng)通道，且通道孔徑一樣，排列一樣，通道與通道相通。
2.由3-300個(gè)麻花鉆頭組成麻花鉆頭群，每個(gè)麻花鉆頭移動(dòng)通道內(nèi)設(shè)置有一個(gè)麻花鉆頭，且所述麻花鉆頭從所述麻花鉆頭移動(dòng)通道中伸出，露出工作部分，并由所述麻花鉆頭鎖緊裝置將3-300個(gè)麻花鉆頭鎖緊，所述麻花鉆頭動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)所述3-300個(gè)麻花鉆頭旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)更換式麻花鉆頭群打井鉆頭，其特征在于，所述麻花鉆頭的頭部一端為尖型麻花狀態(tài)，越往根部直徑越大，根部的另一端為鎖緊部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)更換式麻花鉆頭群打井鉆頭，其特征在于，所述麻花鉆頭存儲(chǔ)在麻花鉆頭存儲(chǔ)裝置中，設(shè)置有3-300個(gè)麻花鉆頭移動(dòng)通道，每個(gè)麻花鉆頭移動(dòng)通道中存儲(chǔ)有3-10個(gè)備用麻花鉆頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)更換式麻花鉆頭群打井鉆頭，其特征在于，所述麻花鉆頭存儲(chǔ)裝置中的麻花鉆頭移動(dòng)通道與所述3-300個(gè)麻花鉆頭移動(dòng)通道連通。
6.自動(dòng)更換式麻花鉆頭群打井鉆頭的麻花鉆頭更換方法，其特征在于，處于工作態(tài)的麻花鉆頭被磨短后，停止作業(yè)，以麻花鉆頭非工作部分長(zhǎng)度相等的高度抬高自動(dòng)更換式麻花鉆頭群打井鉆頭，松開鎖緊裝置，一部分磨短的麻花鉆頭掉出，另一個(gè)全新的麻花鉆頭從麻花鉆頭存儲(chǔ)裝置中的麻花鉆頭移動(dòng)通道進(jìn)入可工作的麻花鉆頭移動(dòng)通道，麻花鉆頭工作部分伸出，沒有伸出的非工作部分由麻花鉆頭鎖緊裝置將其鎖緊，沒有掉出的一部分麻花鉆頭被鎖緊繼續(xù)工。
【文檔編號(hào)】E21B10/44GK103967420SQ201410210783
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】鄭國(guó)榮, 周海濤, 其他發(fā)明人請(qǐng)求不公開姓名 申請(qǐng)人:鄭州神利達(dá)鉆采設(shè)備有限公司