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公开(公告)号：CN112554801B
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN202010043926.4
申请日：2020-01-16
申请人： 西南石油大学 , 成都天锐峡谷能源科技有限公司 , 成都为一石油科技有限公司
摘要： 本发明公开了一种带有刀翼加强结构的复合钻头，包括钻头体、水眼、转动切削结构和固定切削结构。所述转动切削结构由固定在钻头体上的牙掌，安装在牙掌上的牙轮和安装在牙轮上的牙轮切削齿组成；所述固定切削结构由延伸自钻头体的刀翼，以及安装在刀翼上的刀翼切削齿组成，在刀翼底部的钻头体上设置有贯通的水眼。其特征在于：在所述刀翼上还安装有沉镶齿，其出露高度不高于所述布齿轮廓线，并且在沉镶齿周围还设置有取齿槽。通过设置沉镶齿能够提高钻头刀翼的耐磨性，使刀翼、牙轮避免遭受过度磨损，进而防止牙轮井底脱落事故的发生，提高了复合钻头的钻井安全性。
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公开(公告)号：CN118407717B
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202410872472.X
申请日：2024-07-01
申请人： 西南石油大学
摘要： 本发明公开了一种具有井下自更新能力的长寿命钻头，包括有钻头体和接头，在所述钻头体上设置有固定刀翼和支撑刀翼，在固定刀翼上镶固有主切削齿，在钻头体和接头内部设置有中心流道。在支撑刀翼上设置有自更新轮，它通过轮轴与支撑刀翼形成转动连接；在所述钻头体内部设置有棘轮轴，传动轴，弹簧，滑动销等，自更新轮能够通过棘轮轴的传动实现主动旋转动作；在所述自更新轮上还设置有自更新齿。本发明的有益效果是：通过棘轮轴的旋转带动自更新轮的主动旋转，使部分自更新齿翻转到刀翼外表面，构成钻头切削结构的一部分，使其具备井下自更新能力，达到延长使用寿命的目的。
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公开(公告)号：CN118390954B
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202410850862.7
申请日：2024-06-28
摘要： 一种机械式扭力冲击器，冲击器内设置有转动轴，曲柄，连杆，摆块，连接轴，冲击器外壳，冲击块，冲击板，支撑座，接头连接部，接头，所述曲柄由曲柄基座与曲柄支撑部构成，冲击板上设置有两个支撑座，冲击块与冲击板通过螺栓连接，冲击块可沿冲击器轴线周向转动，摆块通过连接轴与冲击板上支撑座连接，曲柄基座通孔通过键与转动轴连接，曲柄支撑部阶梯孔与连杆相连接，连杆通过摆块孔与摆块连接，冲击块周向转动后撞击冲击外壳。这样依靠纯机械式传动将旋转运动转化为冲击块的周向转动，对PDC钻头输出冲击扭矩，具有适应性强、工作可靠性高的特点，能较大幅度的提高扭力冲击器的冲击扭矩和冲击频率，有助于降低钻头粘滑现象的发生。
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公开(公告)号：CN116427855B
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310049161.9
申请日：2023-02-01
申请人： 西南石油大学
摘要： 本发明涉及一种防环切的PDC钻头，包括钻头体、固定刀翼、PDC齿、喷嘴，钻头上设置至少有一个主刀翼，所述主刀翼由至少两个分段刀翼构成，分段刀翼在钻头周向位置相互错开，且分段刀翼在钻头径向覆盖区域存在至少一个重合区域，且重合区域达到切削结构径向布齿覆盖区域的10%以上。这样新型结构能增加钻头布齿区域，增加该区域内钻头的切削齿的密度，在一定程度上减小钻头环切的现象发生，增加钻头使用寿命，从而降低钻头的钻进成本。
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公开(公告)号：CN108533183B
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN201810654776.3
申请日：2018-06-22
申请人： 西南石油大学
摘要： 一种刀翼上设置有被动旋转喷嘴的PDC钻头，包括钻头体、固定刀翼，在固定刀翼上设置有PDC齿，水孔或者固定喷嘴，其特征在于：在钻头的刀翼上至少设置有一个被动旋转喷嘴，所述刀翼上设置有喷嘴孔，被动旋转喷嘴与喷嘴孔形成转动连接，且喷嘴与钻头的切削轮廓线高度差d大于等于0，即d≥0，在钻头体内设置有液压马达与液压泵，这样使水力射流具有更高的瞬时冲击力，同时水力射流的区域随时变化，水力破岩范围拓宽，钻头通过射流剪切拉伸破岩与PDC齿刮切破岩两种方式的耦合破岩，提高钻头的破岩效率，同时提高钻头水力能量的利用率，从而提升钻头的综合性能。
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公开(公告)号：CN116427855A
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202310049161.9
申请日：2023-02-01
申请人： 西南石油大学
摘要： 本发明涉及一种防环切的PDC钻头，包括钻头体、固定刀翼、PDC齿、喷嘴，钻头上设置至少有一个主刀翼，所述主刀翼由至少两个分段刀翼构成，分段刀翼在钻头周向位置相互错开，且分段刀翼在钻头径向覆盖区域存在至少一个重合区域，且重合区域达到切削结构径向布齿覆盖区域的10%以上。这样新型结构能增加钻头布齿区域，增加该区域内钻头的切削齿的密度，在一定程度上减小钻头环切的现象发生，增加钻头使用寿命，从而降低钻头的钻进成本。
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公开(公告)号：CN115522873B
公开(公告)日：2023-02-28
申请号：CN202211498105.5
申请日：2022-11-28
申请人： 西南石油大学
IPC分类号： E21B7/24
摘要： 本发明公开了一种适用于PDC钻头的扭矩自适应冲击工具，包括PDC钻头，旋转驱动动力装置以及PDC钻头上方的扭矩自适应冲击工具，扭矩自适应冲击工具处于PDC钻头和旋转驱动动力装置之间，所述扭矩自适应冲击工具包括外壳体、上端盖，主轴、弹性元件、上冲击体以及下冲击体。本发明中钻头在正常工作时工具对钻头不产生冲击，而是随旋转驱动动力装置一起旋转进行钻进，当钻头所需破岩扭矩超过驱动扭矩时冲击工具才对钻头进行冲击，这种根据驱动扭矩和阻力扭矩大小决定是否产生冲击的工作方式，可以降低PDC齿冲击次数，提高PDC齿寿命，也可以减缓PDC钻头的粘滑，保护PDC齿和上部钻具，旋转冲击还可以提高钻头的破岩效率。
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公开(公告)号：CN115688326A
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202211597745.1
申请日：2022-12-14
申请人： 西南石油大学
摘要： 本发明涉及一种环槽式PDC钻头设计方法，是油气井钻井工具的设计方法，属于油气井钻井工具、破岩工具的设计学领域。该方法先通过室内实验获取岩石的抗压强度、塑性系数，再根据钻井工艺确定钻头直径，然后根据钻头直径确定环槽数量，继而根据岩石抗压强度来确定环槽的宽度及高度，最后根据岩石的塑性系数值确定环槽的径向位置。本发明将室内实验、分类讨论以及数字计算相结合的方式来设计钻头环槽结构参数，为环槽式PDC钻头的个性化设计提供理论支撑，从而提高环槽式PDC钻头适用范围。
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公开(公告)号：CN115584936A
公开(公告)日：2023-01-10
申请号：CN202211226759.2
申请日：2022-10-09
申请人： 西南石油大学
摘要： 本发明公开了一种PDC齿及采用该齿的PDC钻头，PDC齿从上至下设置有聚晶金刚石平面薄层、硬质合金层、聚晶金刚石曲面层、硬质合金层、聚晶金刚石平面层、硬质合金层，其中包括三个工作面，所述聚晶金刚石平面薄层构成第一工作面，所述聚晶金刚石曲面层构成第二工作面，所述聚晶金刚石平面层构成第三工作面。在较软地层中，由第一工作面切削地层；在中硬地层中，由二工作面继续切削地层；在硬地层中，由第三工作面继续切削地层。三层聚晶金刚石层根据不同的地层条件来发挥作用，既保留了PDC齿在软地层破岩效率高的特点，又增强PDC齿在难钻地层的吃入及抗冲击能力，提高钻头的破岩效率和延长使用寿命，从而降低钻井成本。
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