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公开(公告)号：CN110159202B
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN201810138607.4
申请日：2018-02-10
Applicant: 西南石油大学 , 成都为一石油科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种具有固定缓冲结构的金刚石钻头，属于钻探领域。钻头体、延伸自钻头体或固定在钻头体上的若干个刀翼、水眼或喷嘴，至少一个刀翼上设置有刮切齿，且至少一个刀翼上只设置有缓冲元件或缓冲耐磨层，或至少一个刀翼的前端和/或后端有延伸自所述刀翼的缓冲座，缓冲座上设置有缓冲元件或缓冲耐磨层。本专利能够显著增强钻头在定向钻进过程中的抗冲击能力，避免或减缓切削齿及其他井下工具造成冲击损坏或过早的功能性失效，提高钻头的工作稳定性和延长钻头使用寿命。
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公开(公告)号：CN113482540B
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202110710078.2
申请日：2021-06-25
Applicant: 西南石油大学 , 成都为一石油科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种具有摆转自适应缓冲结构的PDC钻头，包括钻头体以及刀翼，刀翼上设置有切削齿，在钻头上设置有至少一个缓冲结构，缓冲结构与钻头体转动连接；缓冲结构与井底岩石接触且在受力作用下，朝向与钻头切削的反方向作摆转运动；或者，缓冲结构上的缓冲部偏心设置，在井底岩石的法向力的作用下，缓冲部在偏置一侧作摆转运动；缓冲结构与井底岩石相脱离且在复位机构作用下，朝向自由状态方向复位。本发明能在复合钻进等复杂运动工况下，以及钻进硬地层或不均质地层条件下，通过缓冲结构的摆动，达到吸收冲击载荷避免切削齿冲击损坏的目的。同时，当冲击过后缓冲结构能够摆转到预定的低位，减少对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：CN118704893A
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202411181450.5
申请日：2024-08-27
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明公开了一种冲切分离式复合PDC钻头工具，包括有外壳体和钻头体，其中钻头体上设置有固定切削结构和冲击切削结构。在外壳体和钻头体内设置有由扶正轮、导轮、叶轮和上冲轮组成的传动总成，还有由下冲轮、连接盘、连接杆和冲头组成的冲击总成。所述上冲轮和下冲轮均设置有棘轮特征，通过上冲轮的旋转运动实现棘轮特征之间的“滑移‑冲击‑啮合”传动关系。在导轮和叶轮之间通过轴孔形成转动副；在连接盘下部设置有轴孔特征，它与钻头体的中心流道形成移动副。本发明的有益效果是：上冲轮和下冲轮之间发生的冲击动载，传递到冲头实现冲击辅助破岩；两套切削结构相互独立，冲击动载不会对固定切削结构造成损伤，达到降低钻头异常损伤的目的。
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公开(公告)号：CN110273650B
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN201810213421.0
申请日：2018-03-15
Applicant: 西南石油大学 , 成都为一石油科技有限公司
IPC: E21B10/43 , E21B10/54 , E21B10/62 , E21B10/627
Abstract: 本发明公开了一种具有柔性切削结构的金刚石钻头，属于石油天然气钻探工程、矿山工程、建筑基础工程施工、地质钻探、隧道工程、水文、盾构及非开挖等技术设备领域，包括钻头体和切削元件，钻头体上设有缓冲切削模块，缓冲切削模块包括一个或多个切削元件和模块基体，一个或多个切削元件固定于同一模块基体上，且在模块基体与钻头体之间设置有缓冲件。本发明钻头上的缓冲切削模块在受到冲击时，通过缓冲件的柔性缓冲作用，能显著降低切削元件的冲击载荷幅度，提高钻头上切削元件的抗冲击能力，延长钻头在复杂难钻条件下的使用寿命。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106869802B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN201710287527.0
申请日：2017-04-27
Applicant: 西南石油大学
IPC: E21B10/00
Abstract: 一种复合破岩机构和一种长寿命复合钻头，其特征在于，包括滚动破岩部件和能够沿Z轴旋转的固定破岩部件，所述固定破岩部件上设置有凹部，所述滚动破岩部件以能够相对所述固定破岩部件枢转的方式设置在所述凹部内，该枢转轴为X，X与Z相交；一种长寿命复合钻头，包括本体，所述本体上设置有至少一个复合破岩机构。这样的结构使牙轮的壳体厚度将大大增加，有效减少现有牙轮钻头因牙轮壳体开裂或破损等引起牙轮脱落掉入井底而产生井下事故；取消轴承的轴向锁定装置，轴承系统的承载能力将大大增加，延长轴承系统寿命，能够降低钻头的扭矩、减小钻头横向、轴向、扭转振动，使得钻头工具面更加容易控制从而提高延长钻头的使用寿命。
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公开(公告)号：CN111411898B
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202010464296.8
申请日：2020-05-28
Applicant: 西南石油大学 , 成都为一石油科技有限公司
Abstract: 一种复合钻头，包括钻头本体、刀翼、牙掌、牙轮，刀翼与钻头本体固定相连或一体成型，刀翼上设置有切削齿，牙轮与牙掌通过轴形成转动连接，牙轮上设置有牙齿，其特征在于，在复合钻头上设置有冲击单元，冲击单元由滚动体、传动装置和冲击装置构成；滚动体能绕自身轴线转动；冲击装置由冲击杆和至少一个冲击齿组成。本发明在提高破岩效率的同时，节约钻井成本，还能减少复合钻头周向振动。
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公开(公告)号：CN113530459A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202010308133.0
申请日：2020-04-18
Applicant: 西南石油大学 , 成都为一石油科技有限公司
IPC: E21B12/00 , E21B17/042 , E21B17/10 , E21B10/60 , E21B7/04
Abstract: 本发明公开了一种多功能钻具短节，包括短节本体和滚筒，所述短节至少有一端具有连接螺纹，在所述本体的外表面设置有滚筒装配面滚筒装配面，滚筒装配面短节上具有至少一个滚筒，所述滚筒套装在本体上滚筒装配面，所述滚筒可绕滚筒装配面的中心轴线自由转动。滚筒的外表面具有耐磨表层或耐磨牙齿。在短节随钻柱在井下旋转工作时，短节上的滚筒能相对井壁表面做滚压运动，不仅能有效减小钻具扭矩，而且能避免或缓解定向井、水平井中的岩屑堆积，还能起到防井壁掉块造成的憋卡、稳定钻具以及修整井壁等作用，滚筒及其轴承的承压能力强，不易破裂落井，工作可靠性高。
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公开(公告)号：CN113530457A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202010307499.6
申请日：2020-04-18
Applicant: 西南石油大学 , 成都为一石油科技有限公司
IPC: E21B10/46 , E21B17/042 , E21B10/42 , E21B12/00 , E21B10/60
Abstract: 本发明公开了一种防卡钻PDC钻头，包括钻头体、水眼、固定切削结构，所述固定切削结构由延伸自钻头本体的刀翼，以及固结在刀翼上的切削齿组成，在所述钻头体上设置有滚筒装配面，至少一个滚筒套装在钻头体上，所述滚筒可相对钻头体自由转动，滚筒的外表面具有耐磨表层和/或耐磨牙齿。当钻头在井下旋转钻进时，短节上的滚筒能对井壁表面做碾压，不仅能起到稳定钻头以及修整井壁等作用，而且能将井壁掉块碾压破碎，有效减少因掉块卡钻的风险，减小扭矩和扭矩波动，由于滚筒及其轴承的承压能力强，不易破裂落井，工作可靠性高。
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公开(公告)号：CN113482540A
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN202110710078.2
申请日：2021-06-25
Applicant: 西南石油大学 , 成都为一石油科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种具有摆转自适应缓冲结构的PDC钻头，包括钻头体以及刀翼，刀翼上设置有切削齿，在钻头上设置有至少一个缓冲结构，缓冲结构与钻头体转动连接；缓冲结构与井底岩石接触且在受力作用下，朝向与钻头切削的反方向作摆转运动；或者，缓冲结构上的缓冲部偏心设置，在井底岩石的法向力的作用下，缓冲部在偏置一侧作摆转运动；缓冲结构与井底岩石相脱离且在复位机构作用下，朝向自由状态方向复位。本发明能在复合钻进等复杂运动工况下，以及钻进硬地层或不均质地层条件下，通过缓冲结构的摆动，达到吸收冲击载荷避免切削齿冲击损坏的目的。同时，当冲击过后缓冲结构能够摆转到预定的低位，减少对切削齿侵入深度的影响，保障钻头的破岩效率。
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