【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油钻井，尤其涉及一种自调节混合钻头。
技术介绍
1、钻头是石油钻井作业中直接与地层岩石作用的工具，是决定破岩效率的关键因素之一。目前主流的钻头有pdc钻头、牙轮钻头及混合钻头。其中，pdc钻头以剪切破坏为主，牙轮钻头以冲击破坏为主，混合钻头理论上具备上述两种钻头的功能。常规的pdc钻头在泥页岩井段机械钻速较高，但在砂砾发育的井段容易崩齿导致钻头提前失效；在大尺寸井眼中，pdc配合螺杆钻具，因其剪切破坏机理导致滑动钻进时工具面不稳定，滑动较低，难以满足轨迹控制要求。牙轮钻头在砂砾岩井段能够有较好的表现，工具面稳定性好，但在泥页岩井段机械钻速较慢，严重影响作业效率。常规的混合钻头因牙轮切削齿与pdc切削齿有固定的高度差(只对针对性的岩性或目标地层有较好的适用性，应用范受限)，即：对多种岩性地层，无法主动选择调节冲击、剪切或其合适的组合破岩方式，导致不能兼容滑动钻进工具面的稳定性、机械钻速等难题，致使常规混合钻头适应性不强，限制了应用推广。由于上述难题，在同一井段中需要根据地层岩性选择针对性的钻头及钻具组合，来满足轨迹控制要求，常常导致无法实现一趟钻完成一个井段目标，影响作业周期和效率，增加了作业工期和成本。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决
技术介绍
中的至少一个技术问题，提供一种自调节混合钻头。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种自调节混合钻头，包括：
3、钻头上体；
4、钻头下体，安装在所述钻头上体的一端；
6、所述固定刀翼切削组件和所述安装锁紧槽沿着所述钻头下体本体的周向相互间隔地布置在所述钻头下体本体远离所述钻头上体的一端；
7、所述牙轮切削组件和所述控制组件通过所述安装锁紧槽安装并被周向和径向限位在所述钻头下体本体上；
8、所述控制组件弹性支撑所述牙轮切削组件，自然状态下，所述牙轮切削组件的高度高于所述固定刀翼切削组件的高度，所述牙轮切削组件在受压状态下，所述牙轮切削组件的高度等于或者低于所述固定刀翼切削组件的高度。
9、根据本专利技术的一个方面，所述固定刀翼切削组件包括：多个刀翼、多个pdc切削齿；
10、各所述刀翼沿着所述钻头下体本体的周向均匀间隔布置在所述钻头下体本体上；
11、多个所述pdc切削齿沿着所述刀翼远离所述钻头下体本体的一端的一侧均匀排布。
12、根据本专利技术的一个方面，所述安装锁紧槽设置在两个所述刀翼之间；
13、所述安装锁紧槽包括：安装导向槽和安装限位槽；
14、所述安装导向槽设置在所述钻头下体本体的外壁上；
15、所述安装限位槽设置在所述钻头下体本体上，并且与所述安装导向槽连通，位于所述安装导向槽靠近所述钻头下体本体轴心的一侧。
16、根据本专利技术的一个方面，所述安装导向槽包括矩形槽和多个间隔布置在所述矩形槽两侧的方形槽。
17、根据本专利技术的一个方面，所述牙轮切削组件通过所述安装导向槽安装在所述安装限位槽中，并且可沿着所述安装限位槽的轴向往复移动。
18、根据本专利技术的一个方面，所述牙轮切削组件包括：牙掌、牙轮、多个牙轮切削齿、储油系统和多个锁紧块；
19、所述牙掌的尺寸小于所述矩形槽的尺寸；
20、所述牙轮设置在所述牙掌的一端，所述牙轮切削齿布置在所述牙轮上；
21、所述储油系统设置在所述牙掌上；
22、各所述锁紧块间隔布置在所述牙掌的两侧，并且所述锁紧块的尺寸小于所述方形槽的尺寸；
23、所述牙掌的另一端支撑在所述控制组件上。
24、根据本专利技术的一个方面，所述控制组件通过所述安装导向槽安装卡接在所述安装限位槽的底部，并且弹性支撑所述牙轮切削组件。
25、根据本专利技术的一个方面，所述控制组件包括：垫块和碟簧；
26、所述碟簧支撑在所述垫块上，用于支撑所述牙轮切削组件；
27、所述控制组件的尺寸小于所述安装导向槽对应部分的尺寸。
28、根据本专利技术的一个方面，所述钻头下体还包括：设置在所述钻头下体本体上的多个喷嘴。
29、根据本专利技术的一个方面，所述钻头上体的外壁上设有卸扣槽，并且其远离所述钻头下体的一端设有丝扣。
30、根据本专利技术的一个方案，自调节混合钻头，包括：钻头上体；钻头下体，安装在钻头上体的一端；钻头下体包括：钻头下体本体、固定刀翼切削组件、安装锁紧槽、牙轮切削组件和控制组件；固定刀翼切削组件和安装锁紧槽沿着钻头下体本体的周向相互间隔地布置在钻头下体本体远离钻头上体的一端；牙轮切削组件和控制组件通过安装锁紧槽安装并被周向和径向限位在钻头下体本体上(即牙轮切削组件和控制组件在钻头下体本体的周向和径向方向无法移动，但可在轴向上往复移动)；控制组件弹性支撑牙轮切削组件，自然状态下(即牙轮切削组件和控制组件不受外力作用下)，牙轮切削组件的高度高于固定刀翼切削组件的高度，牙轮切削组件在受压状态下，牙轮切削组件的高度等于或者低于固定刀翼切削组件的高度。即牙轮切削组件在受到不同外力时，其高度会发生变化，小钻压时，牙轮切削组件高出固定刀翼切削组件，钻头以牙轮切削组件的冲击破岩方式为主；逐步加大钻压，牙轮切削组件逐步回缩，牙轮切削组件与固定刀翼切削组件的高度差逐步减小直到等高，钻头以牙轮切削组件的冲击破岩方式为主逐步转变为牙轮冲击及固定刀翼切削组件的剪切复合破坏；继续加大钻压，牙轮切削组件进一步回缩，固定刀翼切削组件的高度高于牙轮切削齿，实现钻头以固定刀翼切削组件的剪切破岩方式为主。如此设置，可以使得本专利技术通过一种自调节的方式调整牙轮切削组件与固定刀翼切削组件的高度差，适应不同岩性地层，优化破岩方式、提高破岩效率；本专利技术可满足替代pdc钻头、牙轮钻头及常规混合钻头三只常规钻头功能，提高了钻头适用性，拓广应用范围；本专利技术通过调节钻头上的钻压来改变混合钻头破岩方式及工作状态，现场操作简单、快捷、有效，具有广阔的推广应用前景。
31、根据本专利技术的一个方案，固定刀翼切削组件包括：多个刀翼、多个pdc切削齿；各刀翼沿着钻头下体本体的周向均匀间隔布置在钻头下体本体上；多个pdc切削齿沿着刀翼远离钻头下体本体的一端的一侧均匀排布。在本实施方式中，各刀翼固定安装在下体本体上，这样可以使得pdc切削齿以固定高度设置，当钻头进行钻进工作时，pdc切削齿的位置固定无需调整，只需单独控制牙轮切削组件的高度即可实现混合钻头功能，使得操作简便，工作效率能够有效提高。
32、根据本专利技术的一个方案，安装锁紧槽设置在两个刀翼之间；安装锁紧槽包括：安装导向槽和安装限位槽；安装导向槽设置在钻头下体本体的外壁上；安装限位槽设置在钻头下体本体上，并且与安装导向槽连通，位于安装导向槽靠近钻头下体本体轴心的一侧。如此设置，可以使得牙轮切削组件和控制组件能够通过安装导向槽进行导向安本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自调节混合钻头，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的自调节混合钻头，其特征在于，所述固定刀翼切削组件包括：多个刀翼、多个PDC切削齿；
3.根据权利要求2所述的自调节混合钻头，其特征在于，所述安装锁紧槽设置在两个所述刀翼之间；
4.根据权利要求3所述的自调节混合钻头，其特征在于，所述安装导向槽包括矩形槽和多个间隔布置在所述矩形槽两侧的方形槽。
5.根据权利要求3所述的自调节混合钻头，其特征在于，所述牙轮切削组件通过所述安装导向槽安装在所述安装限位槽中，并且可沿着所述安装限位槽的轴向往复移动。
6.根据权利要求4所述的自调节混合钻头，其特征在于，所述牙轮切削组件包括：牙掌、牙轮、多个牙轮切削齿、储油系统和多个锁紧块；
7.根据权利要求3所述的自调节混合钻头，其特征在于，所述控制组件通过所述安装导向槽安装卡接在所述安装限位槽的底部，并且弹性支撑所述牙轮切削组件。
8.根据权利要求3所述的自调节混合钻头，其特征在于，所述控制组件包括：垫块和碟簧；
9.根据权利要求1所述的自调
10.根据权利要求1-9中任一项所述的自调节混合钻头，其特征在于，所述钻头上体的外壁上设有卸扣槽，并且其远离所述钻头下体的一端设有丝扣。
...【技术特征摘要】
1.一种自调节混合钻头，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的自调节混合钻头，其特征在于，所述固定刀翼切削组件包括：多个刀翼、多个pdc切削齿；
3.根据权利要求2所述的自调节混合钻头，其特征在于，所述安装锁紧槽设置在两个所述刀翼之间；
4.根据权利要求3所述的自调节混合钻头，其特征在于，所述安装导向槽包括矩形槽和多个间隔布置在所述矩形槽两侧的方形槽。
5.根据权利要求3所述的自调节混合钻头，其特征在于，所述牙轮切削组件通过所述安装导向槽安装在所述安装限位槽中，并且可沿着所述安装限位槽的轴向往复移动。
6.根据权利要求4所述的自调节混合钻头...
【专利技术属性】
技术研发人员：林四元，黄熠，刘智勤，魏佳，彭巍，郑金龙，柳亚亚，刘立焱，余意，黄宁曼，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司湛江分公司，
类型：发明
国别省市：
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