CN212337168U - 防卡模块化钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防卡模块化钻头，包括：钻头本体、钻片、剪切销钉，其特征在于：所述钻片插在所述钻头本体上，呈圆周分布，通过剪切销钉与钻头本体连接在一起。本实用新型的钻头采取模块化设计，可降低卡钻风险，快速更换磨损严重边缘部分，也可快速更换钻头外径，实现一钻多匹配。并且其组装快捷方便，维保简单，使用寿命长久，成本低。

Description

防卡模块化钻头

技术领域

本实用新型属于油气等能源作业领域，具体而言，涉及一种钻头，即：一种用于油气井钻完井修井的防卡钻模块化钻头。

背景技术

钻头作为一种破碎工具，无论是在钻完井还是修井中，都会对阻碍物进行破碎处理，但破碎完阻碍物后，因为钻头和井的环空间隙很小，如处理不当或钻头出现问题，阻碍物所形成的碎屑反过来极易造成卡钻，造成严重的井内事故。现有钻头在加工制造完成之后，一种外径的钻头只能用在与之匹配的井筒内径中。另外，在实际使用过程中，现有钻头靠边缘部分磨损严重，并且随着不断的使用，在钻头外部会出现裂纹现象甚至发生开裂。

因此，降低卡钻、实现一钻多匹配以及实现钻头边缘磨损的快速恢复，提供高安全低成本的优质钻头，是现场作业所急需。

针对上述问题，本实用新型提供了一种防卡模块化钻头，其即可以降低卡钻风险，也可快速更换钻头外径，快速更换磨损严重边缘部分，并且该钻头组装快捷方便，维保简单，使用寿命更长久，成本更低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种防卡模块化钻头，其采取模块化设计，钻头本体外附有可圆周分布的钻头钻片，并采用剪切销钉予以和本体连接固定在一起，形成全新的钻头。

本实用新型的目的通过如下技术方案得以实现：

一种防卡模块化钻头，包括：钻头本体、钻片和剪切销钉，其特征在于：所述钻片插在所述钻头本体上，呈圆周分布；所述钻片与钻头本体之间通过剪切销钉固定。

该钻头本体上有剪切销钉螺纹孔，其与钻片上的剪切销钉连接孔对应，用于拧入剪切销钉从而固定钻头本体与钻片。

该钻头本体前端带有钻齿和出水口，当钻头钻磨阻碍物时，液体通过出水口喷出，钻齿撕裂阻碍物。

钻头本体上设有用于阻挡钻片上移的台阶和防止钻片径向移位的阻挡槽或防止外出和径向移位的双作用阻挡槽，所述阻挡台阶的泄屑道部分为斜面状，其有利于碎屑通过。

钻头本体和钻片可根据现场作业情况设计成凹凸楔形槽或块进行配合。

所述钻头本体具有开放式和半开放式两种形式，其中开放式是指在钻片插入钻头本体后，从外部可以看到前突块；所述半开放式是指在钻片插入钻头本体后，前突块插入钻头本体槽内，无法从外部看到。

所述钻片为类似瓦块状，其上可具有前突块和/或凸楔形块和/或凹楔形槽，其中所述前突块用于插入钻头本体的阻挡槽内。当钻片是凸楔形块时，对应的钻头本体的阻挡槽是凹楔形槽；钻片是凹楔形槽时，对应的钻头本体的阻挡槽是凸楔形块。

钻片数量通常可以为3片或4片。

钻片上设有与钻头本体对应的剪切销钉连接孔，所述孔上带有防剪切销钉外移的内卡簧槽或设有止推垫圈放置槽。

所述剪切销钉为杯头螺钉，即上光杆下螺纹结构，一字或内六角式。

当钻片与钻头组装完成，在钻头本体上的钻片与钻片之间的空隙形成泄屑道。在所述泄屑道靠前端处设有侧下冲的出水口，阻止大块碎屑上返，从而让钻齿尽可能将其磨得更细小。

本实用新型的装置运行过程如下：

根据井筒内径选用适合的钻片组装本实用新型的防卡模块化钻头。

在作业实践中，当防卡模块化钻头钻磨阻碍物时，液体通过钻头本体前端的出水口喷出，钻齿撕裂阻碍物，细碎的碎屑随液体返到井口。在所述防卡模块化钻头遇卡时，可通过循环和正常上提吨位进行解卡；当无法解卡时，可过提超过剪切销钉的剪切值将剪切销钉剪断，使钻片留在井内，其余工具串提出，后续打捞钻片即可。

本实用新型的防卡模块化钻头与现有技术的钻头相比，具有如下优点：本实用新型的钻头采取模块化设计，在遇到卡钻无法正常解卡时，基本上是卡在钻头处，因此，可过提将剪切销钉剪断，留下钻片，由此先将工具串提出，再进行钻片的打捞，从而大大增大了作业的安全性，极大降低了工具被卡死在井内无法取出的风险和后续处理难度，也保障了井的完整和安全。另外，本实用新型的钻头本体可根据井筒选用不同的钻片，从而实现一钻多匹配。并且，钻片或钻片齿磨损严重可更换新钻片，旧钻片可重新焊接钻片齿重新使用，即保证了钻片的安全，也大大降低了成本。

附图说明：

图1是本实用新型开放式的钻头本体示意图，其中图a是图1正视图，图b是三维图。

图2是本实用新型半开放式的钻头本体示意图，其中图a是正视图，图b是三维图。

图3是本实用新型的凹楔形钻头本体示意图，其中图a是正视图，图b是三维图。

图4是本实用新型的凸楔形钻头本体示意图，其中图a是正视图，图b是三维图。

图5是本实用新型的前突钻片示意图，其中图a是正视图，图b是三维图。

图6是本实用新型的凸楔形钻片示意图，其中a是正视图，图b是三维图。

图7是本实用新型的凹楔形钻片示意图，其中图a是正视图，图b是三维图。

图8是本实用新型的前突凸楔形钻片示意图，其中图a是正视图，图b是三维图。

图9是本实用新型的前突凹楔形钻片示意图，其中图a是正视图，图b是三维图。

图10是本实用新型开放式的钻头本体与前突凸楔形钻片装配完成的整体示意图，其中图a是该装配整体的正视图，图b是该装配整体的右视图，图c是该装配整体的三维图。

附图标记说明

1、钻头本体；2、钻片；3、剪切销钉；4、内卡簧；5、钻头本体螺纹孔；6、钻齿；7、出水口；8、台阶；9、阻挡槽；10、泄屑道；11、钻片上的剪切销钉连接孔；12、钻片前突块；13、钻片凸楔形块；14、钻片凹楔形槽。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例进一步详细说明本实用新型的装置。

实施例1：

根据井筒内径选用适合的钻片，组装防卡模块化钻头。

一种防卡模块化钻头，包括：开放式钻头本体1，前突凸楔形钻片2，剪切销钉3和内卡簧4。其中钻头本体1上带有与钻片2相匹配的楔形槽和阻挡台阶8。所述前突凸楔形钻片2为4片。

将前突凸楔形钻片2逐片插入钻头本体1对应的楔形槽内，在剪切销钉3螺纹处涂抹丝扣胶，然后将钻片2和钻头本体1用剪切销钉3固定在一起，最后将内卡簧4卡入钻片2的内卡簧槽中，整套钻头组装完毕。

其运行过程如下：

在作业过程中，当所述钻头钻磨阻碍物时，液体通过钻头上的出水口喷出，钻头上的钻齿撕裂阻碍物，钻磨产生的碎屑随液体返到井口。当所述钻头遇卡时，可通过循环和正常上提吨位进行解卡；若无法解卡，则过提超过剪切销钉的剪切值，从而将剪切销钉剪断，则钻片留在井内，然后将其余工具串提出，再打捞钻片。

Claims (10)

1.一种防卡模块化钻头，包括：钻头本体(1)、钻片(2)和剪切销钉(3)，其特征在于：所述钻片(2)插在所述钻头本体(1)上，呈圆周分布；所述钻片(2)与钻头本体(1)之间通过剪切销钉(3)固定。

2.根据权利要求1所述的防卡模块化钻头，其特征在于：所述钻头本体(1)上有剪切销钉螺纹孔(5)。

3.根据权利要求1所述的防卡模块化钻头，其特征在于：所述钻头本体(1)前端带有钻齿(6)和出水口(7)。

4.根据权利要求1所述的防卡模块化钻头，其特征在于：所述钻头本体(1)设有台阶(8)和阻挡槽(9)。

5.根据权利要求1所述的防卡模块化钻头，其特征在于：在钻头本体(1)上的钻片与钻片之间的空隙形成泄屑道(10)，在其靠前端处设有侧下冲出水口。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的防卡模块化钻头，其特征在于：所述钻头本体(1)具有开放式和半开放式两种形式。

7.根据权利要求1所述的防卡模块化钻头，其特征在于：所述钻片(2)为瓦块状，其上具有前突块(12)和/或凸楔形块(13)和/或凹楔形槽(14)。

8.根据权利要求1所述的防卡模块化钻头，其特征在于：所述钻片(2)上有与钻头本体(1)上的剪切销钉螺纹孔(5)对应的剪切销钉连接孔(11)。

9.根据权利要求8所述的防卡模块化钻头，其特征在于：所述剪切销钉连接孔(11)上带有内卡簧槽或止推垫圈放置槽。

10.根据权利要求1所述的防卡模块化钻头，其特征在于：所述剪切销钉(3)为杯头螺钉。

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