一种钻井用减磨减阻提速工具的制作方法

专利2022-05-10  3



1.本实用新型涉及钻井领域,特别涉及一种钻井用减磨减阻提速工具。


背景技术:

2.钻井就是利用机械设备或者以人力从地面将地层钻成孔眼的工作。钻井是一项复杂的系统工程,钻井通常需要做三个主要工作,第一是破碎岩石,第二是将破碎的岩石运输到地面,第三是巩固钻好的井壁,其中破碎岩石是前提,如果钻井时,钻井设备破碎岩石很吃力,难以对岩石进行有效破碎,整个钻井工作将难以进行下去。
3.现有的钻井设备在工作过程中极易被磨损,在被磨损的同时,工作效率会受到极大影响,钻井速度也变得越来越慢,而现有的保护钻井设备不被磨损,提高钻井效率的工具通常是在钻井设备的表面焊接高合金钢等耐磨材料,或者直接简单的在工具表面加上耐磨材料做成的钻头,这种工具不能从根本上保护钻井设备不被磨损,此外这些工具不能有效破坏土层进而难以提高钻井速度,针对现有钻井提速工具的问题,我们提出了一种钻井用减磨减阻提速工具。


技术实现要素:

4.针对背景技术中提到的问题,本实用新型的主要目的在于提供一种钻井用减磨减阻提速工具,可以有效改善背景技术中阐述的问题。
5.为实现上述目的,本实用新型采取的技术方案为:
6.一种钻井用减磨减阻提速工具,包括主轴套底座,所述主轴套底座的顶部圆柱外表面贯穿连接有锁紧螺栓,所述主轴套底座的底部贯穿连接有紧固螺栓,所述主轴套底座的底部外表面连接有固定刀座,所述固定刀座的上表面开设有固定槽,所述固定槽的内表面连接有刀杆,所述刀杆的底部外表面连接有先锋刀,所述固定刀座的中心贯穿开设有轴承固定孔,所述轴承固定孔的内壁连接有轴承,所述轴承的内圈连接有活动轴,所述活动轴的底部轴颈表面连接有轴承固定套,所述活动轴的底部端面连接有电机座固定螺栓,所述活动轴的底部外表面连接有电机座,所述电机座的上表面贯穿开设有通孔,所述电机座的下表面连接有电机保护壳,所述电机保护壳的内部设置有大扭矩伺服电机,所述大扭矩伺服电机的转动轴上连接有联轴器,所述联轴器的一端连接有先锋钻头。
7.优选的,所述锁紧螺栓的数量为四个,所述锁紧螺栓呈“十”字形对称分布在主轴套底座的圆柱外表面。
8.优选的,所述固定刀座的上表面开设有与刀杆的尺寸相适配的固定槽,所述固定刀座通过设置在其上的固定槽和紧固螺栓与刀杆固定连接,所述固定刀座通过设置在其上的轴承固定孔与轴承套接。
9.优选的,所述活动轴与轴承套接,所述轴承与轴承固定套套接,所述活动轴通过轴承与轴承固定套转动连接。
10.优选的,所述刀杆和先锋刀的数量均为四个,所述刀杆通过紧固螺栓与先锋刀固
字形对称分布在主轴套底座1的外表面,使得主轴和主轴套底座1能通过螺栓连接的更牢固;固定刀座4的上表面开设有与刀杆6的尺寸相适配的固定槽5,固定刀座4通过设置在其上的固定槽5和紧固螺栓3与刀杆6固定连接,固定刀座4通过设置在其上的轴承固定孔18与轴承7套接,通过固定槽5和紧固螺栓3能够使得固定刀座4与刀杆6连接的更加稳定,承受更大扭矩;活动轴8与轴承7 套接,轴承7与轴承固定套9套接,活动轴8通过轴承7与轴承固定套9 转动连接,通过活动轴8和轴承固定套9之间的活动连接,可以使得活动轴8以及与轴承固定套9相连的其他构件各自单独自由转动;刀杆6和先锋刀10的数量均为四个,刀杆6通过紧固螺栓3与先锋刀10固定连接,刀杆6和先锋刀10关于固定刀座4的中心线轴呈“十”字形分布,刀杆6 和先锋刀10通过螺纹连接,可以方便更换因长时间使用而磨损的刀片,刀杆6和先锋刀10呈“十”字形分布时的工作区域与先锋钻头14的工作区域互补;电机座11通过电机座固定螺栓16与活动轴8固定连接,电机座11通过紧固螺栓3与电机保护壳12固定连接,大扭矩伺服电机17通过联轴器15与先锋钻头14固定连接,通过这种结构,可以使得电机座11 能跟随活动轴8自由转动,进而使先锋钻头14可以独立先行工作;先锋钻头14的形状为圆锥形,先锋钻头14和先锋刀10所使用的制作材料为高锰合金,高锰合金耐磨性能好,使用高锰合金作为先锋钻头14和先锋刀10的制作材料,可以使刀齿既能充分耐磨损又能配合该机构提高钻井速度,进而保护钻井主刀不易被磨损。
22.需要说明的是,本实用新型为一种钻井用减磨减阻提速工具,在使用时,使用者将主轴套底座1上的锁紧螺栓2卸下,将钻井主轴套入主轴套底座1中并拧紧锁紧螺栓2,首先启动大扭矩伺服电机17,大扭矩伺服电机17开始正常工作使先锋钻头14钻入地表将土层结构破坏,其次启动主轴,主轴高速旋转时,固定在其上的主轴套底座1也将高速旋转,此时刀杆6底部的先锋刀10开始缓慢切入地表,将先锋钻头14破坏掉的土层进一步粉碎,通过先锋钻头14和先锋刀10依次破坏土层以及遇到的岩石层,为后面的主刀清除障碍,先锋钻头14和先锋刀10使用高锰合金制作而成,可以提高耐磨性,有效破碎土层后,可以保护主刀不被磨损,使用过程中,可以通过卸下刀杆6上的紧固螺栓3更换先锋刀10,同时也可以更换先锋钻头14,通过该种钻井用减磨减阻提速工具,在工作时可以尽可能破坏土层,减少岩石等带来的不利影响,保护主刀不易被磨损,在该钻井用减磨减阻提速工具的先行破碎土层的前提下,主刀在工作时效率将大大提高,钻井速度将加快。
23.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征:
1.一种钻井用减磨减阻提速工具,其特征在于:包括主轴套底座(1),所述主轴套底座(1)的顶部圆柱外表面贯穿连接有锁紧螺栓(2),所述主轴套底座(1)的底部贯穿连接有紧固螺栓(3),所述主轴套底座(1)的底部外表面连接有固定刀座(4),所述固定刀座(4)的上表面开设有固定槽(5),所述固定槽(5)的内表面连接有刀杆(6),所述刀杆(6)的底部外表面连接有先锋刀(10),所述固定刀座(4)的中心贯穿开设有轴承固定孔(18),所述轴承固定孔(18)的内壁连接有轴承(7),所述轴承(7)的内圈连接有活动轴(8),所述活动轴(8)的底部轴颈表面连接有轴承固定套(9),所述活动轴(8)的底部端面连接有电机座固定螺栓(16),所述活动轴(8)的底部外表面连接有电机座(11),所述电机座(11)的上表面贯穿开设有通孔(13),所述电机座(11)的下表面连接有电机保护壳(12),所述电机保护壳(12)的内部设置有大扭矩伺服电机(17),所述大扭矩伺服电机(17)的转动轴上连接有联轴器(15),所述联轴器(15)的一端连接有先锋钻头(14)。2.根据权利要求1所述的一种钻井用减磨减阻提速工具,其特征在于:所述锁紧螺栓(2)的数量为四个,所述锁紧螺栓(2)呈“十”字形对称分布在主轴套底座(1)的圆柱外表面。3.根据权利要求1所述的一种钻井用减磨减阻提速工具,其特征在于:所述固定刀座(4)的上表面开设有与刀杆(6)的尺寸相适配的固定槽(5),所述固定刀座(4)通过设置在其上的固定槽(5)和紧固螺栓(3)与刀杆(6)固定连接,所述固定刀座(4)通过设置在其上的轴承固定孔(18)与轴承(7)套接。4.根据权利要求1所述的一种钻井用减磨减阻提速工具,其特征在于:所述活动轴(8)与轴承(7)套接,所述轴承(7)与轴承固定套(9)套接,所述活动轴(8)通过轴承(7)与轴承固定套(9)转动连接。5.根据权利要求1所述的一种钻井用减磨减阻提速工具,其特征在于:所述刀杆(6)和先锋刀(10)的数量均为四个,所述刀杆(6)通过紧固螺栓(3)与先锋刀(10)固定连接,所述刀杆(6)和先锋刀(10)关于固定刀座(4)的中心线轴呈“十”字形分布。6.根据权利要求1所述的一种钻井用减磨减阻提速工具,其特征在于:所述电机座(11)通过电机座固定螺栓(16)与活动轴(8)固定连接,所述电机座(11)通过紧固螺栓(3)与电机保护壳(12)固定连接,所述大扭矩伺服电机(17)通过联轴器(15)与先锋钻头(14)固定连接。7.根据权利要求1所述的一种钻井用减磨减阻提速工具,其特征在于:所述先锋钻头(14)的形状为圆锥形,所述先锋钻头(14)和先锋刀(10)所使用的制作材料为高锰合金。

技术总结
本实用新型公开了一种钻井用减磨减阻提速工具,包括主轴套底座,主轴套底座的顶部圆柱外表面贯穿连接有锁紧螺栓,主轴套底座的底部贯穿连接有紧固螺栓,主轴套底座的底部外表面连接有固定刀座,固定刀座的上表面开设有固定槽,固定槽的内表面连接有刀杆,刀杆的底部外表面连接有先锋刀,固定刀座的中心贯穿开设有轴承固定孔,轴承固定孔的内壁连接有轴承,轴承的内圈连接有活动轴,活动轴的底部轴颈表面连接有轴承固定套,活动轴的底部外表面连接有电机座,电机座的下表面连接有电机保护壳。本实用新型的一种钻井用减磨减阻提速工具,可以有效保护钻井过程中的主刀不被轻易磨损,此外在减少主刀磨损的同时,能有效提高钻井速度。度。度。


技术研发人员:李昕 沙治强 张春晓 张显文
受保护的技术使用者:大庆东油研创科技研发有限公司
技术研发日:2020.06.15
技术公布日:2021/10/29
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