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公开(公告)号：CN112459725B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202011538150.X
申请日：2020-12-23
申请人： 西南石油大学 , 成都为一石油科技有限公司
摘要： 本发明公开了一种地热井用PDC钻头，包括钻头体、切削齿、喷嘴和刀翼，刀翼设置于钻头体上，切削齿固定在刀翼上。至少一个刀翼上设有至少一个在该刀翼厚度方向上贯穿的刀翼内流道。刀翼内流道的存在，可以最大限度的增加钻头周围钻井液的流动性能，提高刀翼和切削齿的散热能力，保持钻头在低于周围地层温度的环境下工作。同时岩屑在前刀翼面上依附所需要的泥包床面积减小，极大的降低了岩屑在刀翼面上堆积的可能，从而达到降低引发钻头泥包风险的目的。
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公开(公告)号：CN112459725A
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202011538150.X
申请日：2020-12-23
申请人： 西南石油大学 , 成都为一石油科技有限公司
摘要： 本发明公开了一种地热井用PDC钻头，包括钻头体、切削齿、喷嘴和刀翼，刀翼设置于钻头体上，切削齿固定在刀翼上。至少一个刀翼上设有至少一个在该刀翼厚度方向上贯穿的刀翼内流道。刀翼内流道的存在，可以最大限度的增加钻头周围钻井液的流动性能，提高刀翼和切削齿的散热能力，保持钻头在低于周围地层温度的环境下工作。同时岩屑在前刀翼面上依附所需要的泥包床面积减小，极大的降低了岩屑在刀翼面上堆积的可能，从而达到降低引发钻头泥包风险的目的。
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公开(公告)号：CN111054228B
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN201910138963.0
申请日：2019-02-25
申请人： 西南石油大学 , 成都为一石油科技有限公司
摘要： 本发明公开了一种射流式稠油掺稀混合工具，包括有外筒体，翼板，上、下堵头组成；所述外筒体上开设有稀油口，在两端设置有螺纹特征；所述翼板上开设有射流孔，两块呈夹角α的翼板与上、下堵头共同构成一个射流腔；其特征在于：所述射流腔固定在外筒体内壁上，与所述外筒体的几何中心线平行布置或呈螺旋布置；并且所述射流腔的射流孔总面积不大于所述稀油口面积。本发明利用射流原理，能够使稀油与稠油掺混得更为充分、均匀，从而降低稠油开采的机械能耗，提高采油效率。
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公开(公告)号：CN112696155A
公开(公告)日：2021-04-23
申请号：CN201911006312.2
申请日：2019-10-22
申请人： 西南石油大学 , 成都为一石油科技有限公司
摘要： 本发明公开了一种具有后排齿水孔的PDC钻头，属于石油天然气钻探技术领域，包括有钻头体、延伸自钻头体或固定在钻头体上的若干个刀翼，相邻刀翼之间形成钻井液流道，所述刀翼上设置有前排切削齿，且至少有一个刀翼上的切削齿至少有两排，钻头上至少有一个刀翼的前排切削齿和后排切削齿之间设置有水孔，即后排齿水孔。本发明的钻头结构上设置有后排齿，在钻进坚硬、高温地层中，后排齿在主切削齿失效的情况下能够及时对岩石进行切削，从而提高钻头在此类地层中的钻进效率，增加钻头使用寿命。同时，在刀翼上与钻头体上(特别是流道槽内)同时布置水孔，可进一步增强钻头冷却和排屑能力，大幅弱化切削齿的热磨损，进而提高钻头在高温、高硬度、高研磨性及不均质地层的钻进能力。
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公开(公告)号：CN111054228A
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201910138963.0
申请日：2019-02-25
申请人： 西南石油大学 , 成都为一石油科技有限公司
摘要： 本发明公开了一种射流式稠油掺稀混合工具，包括有外筒体，翼板，上、下堵头组成；所述外筒体上开设有稀油口，在两端设置有螺纹特征；所述翼板上开设有射流孔，两块呈夹角α的翼板与上、下堵头共同构成一个射流腔；其特征在于：所述射流腔固定在外筒体内壁上，与所述外筒体的几何中心线平行布置或呈螺旋布置；并且所述射流腔的射流孔总面积不大于所述稀油口面积。本发明利用射流原理，能够使稀油与稠油掺混得更为充分、均匀，从而降低稠油开采的机械能耗，提高采油效率。
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公开(公告)号：CN108868622A
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201710742460.5
申请日：2017-08-25
申请人： 西南石油大学 , 成都为一石油科技有限公司
摘要： 本发明公开了一种复合刮切式金刚石钻头，包括钻头体、固定刀翼和盘刀，钻头上至少有一个盘刀与固定切削齿共同切削区域的径向宽度不小于钻头半径的1/4，且将盘刀切削轮廓线所在的井底径向区域作为盘刀切削齿圈与固定切削齿的共同切削区域，按照钻头上固定切削齿切削轮廓线形状与盘刀切削轮廓线形状相吻合或基本吻合的原则，设计、确定共同切削区域的固定切削齿切削轮廓线。本发明能够充分利用刀翼式钻头的结构特点，节省钻头切削区域的几何空间，同时提出固定切削齿切削轮廓的协调性设计方法，能拓宽盘刀切削齿与固定切削齿共同切削岩石的井底区域，提升钻头的破岩效率。
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公开(公告)号：CN113187402B
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202110486183.2
申请日：2021-04-30
申请人： 西南石油大学 , 成都为一石油科技有限公司
摘要： 本发明公开了一种具有自适应缓冲模块的金刚石钻头，具体包括刀翼和切削齿，在钻头上至少设置一个缓冲模块，所述缓冲模块与钻头体转动连接，所述缓冲模块的缓冲部相对于缓冲模块回转轴线偏心设置；所述缓冲模块通过与岩石之间的互作用，以转动的方式实现缓冲模块上缓冲部相对于切削齿的收缩和伸出趋势运动。本发明能够在导向钻进、复合钻进以及其他复杂运动工况下，或钻进硬地层、不均质地层条件下，刀翼切削齿受到冲击载荷时，缓冲部做伸出趋势运动，可起到吸收冲击载荷，减少或避免切削齿冲击损坏的目的，同时，在钻头进入稳定破岩过程中，缓冲部做收缩趋势运动，减少或避免缓冲部对刀翼切削齿侵入深度的影响，保障钻头的破岩效率。
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公开(公告)号：CN113187403A
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN202110486311.3
申请日：2021-04-30
申请人： 西南石油大学 , 成都为一石油科技有限公司
摘要： 本发明公开了一种具有滑动式自适应缓冲结构的金刚石钻头，包括钻头本体和刀翼，刀翼延伸自钻头本体，刀翼上设置有切削齿，所述钻头上设置有至少一个缓冲结构，与钻头滑动连接，所述缓冲结构包括滑块缓冲元件、滑槽、复位装置和限位块；所述缓冲结构与井底岩石面接触且在受力作用下，朝着相对位置低的方向滑动；所述缓冲结构与井底岩石面脱离且在复位装置作用下复位，朝着相对位置高的初始位置滑动。本发明能够在定向钻井等复杂工况下，或钻进复杂地层条件下，切削齿受到冲击载荷时，通过缓冲结构的往复滑动，吸收冲击载荷，减少或避免切削齿冲击损坏；而当钻头稳定切削时，缓冲结构能够滑动到预定的低位，降低限制吃深效应，保障钻头破岩效率。
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公开(公告)号：CN111236851A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN202010153652.4
申请日：2020-03-06
申请人： 西南石油大学 , 成都为一石油科技有限公司
摘要： 本发明公开了一种长寿命模块切削齿及采用该切削齿的PDC钻头，包括有钻头体，刀翼、水眼和切削齿；所述切削齿固结在刀翼上，所述切削齿至少有一颗为由中心齿、轴套和弹性元件组成的模块齿；所述中心齿由金刚石层和基体组成，其特征在于：所述金刚石层端面沿周向分布有3D棘牙，在中心齿和轴套之间设置有弹性元件和限位装置。在PDC钻头破岩钻进时，一方面切削载荷通过3D棘牙能够推动中心齿周向旋转，另一方面与弹性元件还能形成弹性互动。其有益效果：弹性元件能够发挥缓冲吸振作用，预防金刚石层发生过载冲击破损；金刚石层的3D棘牙特征能够以犁削方式破岩，提高钻头钻进能效；中心齿的周向旋转能力还能够使切削刃均匀磨损，大大提高钻头使用寿命。
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