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公开(公告)号：CN101748974A
公开(公告)日：2010-06-23
申请号：CN200910266720.1
申请日：2009-12-30
Applicant: 西南石油大学 , 四川川石·克锐达金刚石钻头有限公司
IPC: E21B10/46
Abstract: 本发明公开了一种用于钻井破岩工具的聚晶金刚石复合片，该复合片为圆柱体，包括聚晶金刚石层(1)和与之相复合的基体(2)，该复合片的基体被一个外凸曲面斜向切割后所剩余的部分构成，切割后的侧面由原有的圆柱面(2a)和新生的外凸曲面(3)组成，使所述复合片本体具有大小两头端，其中具有聚晶金刚石层(1)的一端为大头端，另一端为小头端。本发明与传统结构相比减少了复合片侧面与岩石(7)相接触的机会，此外，当复合片在切削岩石(7)过程中发生磨损时，能减小PDC复合片磨损面的承压面积，增加与PDC复合片磨损面相作用的岩石上的比压，因而有利于增强复合片吃入地层的能力，提高钻头的破岩效率。
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公开(公告)号：CN114482865B
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202210075971.7
申请日：2022-01-23
Applicant: 西南石油大学 , 成都为一石油科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种部分刀翼可动的PDC钻头，包括钻头本体、固定刀翼、可动刀翼、动力转换机构以及传动机构；动力转换机构可采用叶轮驱动式、螺杆马达驱动式或电机驱动式机构；传动机构包括凸轮杆、推杆、弹簧、转动销轴以及固定销轴，钻头体上设置有固定刀翼及可动刀翼，每个刀翼上均设置有PDC齿，且各个可动刀翼能在传动机构的作用下实现周期性伸缩运动，同时与旋转切削运动相叠加得组合运动。该组合运动下刀翼上的PDC齿的切削路径将不再是圆形轨迹而是周期性非圆轨迹，能高效破碎固定刀翼上的PDC齿切削后产生的岩脊。此专利能提高钻头钻进速度与破岩效率，增强钻头钻进稳定性，延长固定刀翼上PDC齿的使用寿命，从而提升钻头的综合性能。
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公开(公告)号：CN110145241B
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN201810138579.6
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: 本发明公开了一种适于硬地层钻进的低扭矩金刚石钻头，属于钻探领域。钻头主要包括钻头体、延伸自钻头体或固定在钻头体上的刀翼、水眼或喷嘴及流道等。其特征在于:所述刀翼上设置有滚动元件，且至少一个刀翼上只安设有滚动元件，或至少一个刀翼的前方和/或后方有延伸自所述刀翼的支座，且该支座上安设有滚动元件，所述滚动元件安设于所述刀翼或支座的凹槽内。本发明可显著降低钻头扭矩对钻压的敏感度，降低切削齿及其他井下工具因扭矩波动造成的冲击损坏和疲劳失效，延长钻头使用寿命;提高定向钻井中工具面的稳定性，从而提高定向效率。
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公开(公告)号：CN108798514B
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN201710286112.1
申请日：2017-04-27
Applicant: 西南石油大学 , 成都为一石油科技有限公司
Abstract: 一种定向钻井金刚石钻头，包括钻头体、钻头体上的固定刀翼、牙轮、水力结构等，固定刀翼上有切削齿，牙轮上有牙齿，其特征在于：至少有一个固定刀翼上设置有一个或数个凹槽，凹槽内设置有牙轮，牙轮与固定刀翼形成转动连接。这样的结构采用牙轮减小钻头扭矩、提高钻头工具面稳定性的同时，提高钻头的工作安全性，减小甚至避免运动部件掉落井底情况的发生，并扩大钻头切削结构及水力结构的可用空间。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116641657A
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202310916687.2
申请日：2023-07-25
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明涉及用于石油天然气钻探工程技术领域的一种防泥包PDC钻头，包括钻头体、排屑槽及至少一个刀翼，刀翼与钻头体固定相连或一体成型，刀翼上设有切削齿，钻头的工作端设有防包结构，防包结构的强度不高于钻头体，且在井底覆盖图中低于刀翼轮廓线。防包结构能有效改善钻头在裸眼下钻过程中，软泥或其他有害固相粘附在钻头上而造成泥包钻头的问题，避免钻头未工作先失效情况的发生，缩短钻井周期。
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公开(公告)号：CN111411897B
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202010463890.5
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: 一种冲切PDC钻头，包括钻头本体、刀翼，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，刀翼上还设置有保径段，自保径段处延伸有支承体，支承体上设置有冲击单元，冲击单元由滚动体、传动装置和冲击装置构成；所述滚动体能绕自身轴线转动，且所述滚动体的外轮廓在径向方向上与刀翼保径段的距离为L，其范围为‑d/4≤L≤d/4，d为切削齿直径；冲击装置由冲击杆和至少一个冲击齿组成。本发明在实现冲击破岩时无需配备冲击器工具，节约钻井成本的同时，改善切削齿侵入能力，提高破岩效率。
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公开(公告)号：CN115688326B
公开(公告)日：2023-03-10
申请号：CN202211597745.1
申请日：2022-12-14
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明涉及一种环槽式PDC钻头设计方法，是油气井钻井工具的设计方法，属于油气井钻井工具、破岩工具的设计学领域。该方法先通过室内实验获取岩石的抗压强度、塑性系数，再根据钻井工艺确定钻头直径，然后根据钻头直径确定环槽数量，继而根据岩石抗压强度来确定环槽的宽度及高度，最后根据岩石的塑性系数值确定环槽的径向位置。本发明将室内实验、分类讨论以及数字计算相结合的方式来设计钻头环槽结构参数，为环槽式PDC钻头的个性化设计提供理论支撑，从而提高环槽式PDC钻头适用范围。
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公开(公告)号：CN115538946B
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211545772.4
申请日：2022-12-05
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明公开了一种牙轮式复合PDC钻头，包括有钻头体，延伸自钻头体的固定刀翼，以及设置在固定刀翼或牙掌上的牙轮，在固定刀翼和牙轮上均镶固有切削齿，所述牙轮的心轴与其支撑刀翼或牙掌构成转动连接。其特征在于：在牙轮或心轴内部设置有储油总成，它通过压盖封存在心轴上，在压盖上还设有单向阀，控制钻井液的单向流动。本发明的有益效果是：一方面在井底钻井液压力的波动作用下，通过单向阀使储油总成始终维持在高压状态，能够使轴承系统润滑得更加充分；另一方面简化了用于支撑牙轮的固定刀翼或牙掌结构，降低了加工制造工艺难度，提高了结构强度，装配简便。
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公开(公告)号：CN115538946A
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202211545772.4
申请日：2022-12-05
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明公开了一种牙轮式复合PDC钻头，包括有钻头体，延伸自钻头体的固定刀翼，以及设置在固定刀翼或牙掌上的牙轮，在固定刀翼和牙轮上均镶固有切削齿，所述牙轮的心轴与其支撑刀翼或牙掌构成转动连接。其特征在于：在牙轮或心轴内部设置有储油总成，它通过压盖封存在心轴上，在压盖上还设有单向阀，控制钻井液的单向流动。本发明的有益效果是：一方面在井底钻井液压力的波动作用下，通过单向阀使储油总成始终维持在高压状态，能够使轴承系统润滑得更加充分；另一方面简化了用于支撑牙轮的固定刀翼或牙掌结构，降低了加工制造工艺难度，提高了结构强度，装配简便。
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