智能化回縮式復(fù)合鉆頭的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于鉆井、開(kāi)采領(lǐng)域，具體為智能化回縮式復(fù)合鉆頭。本發(fā)明目利用數(shù)字化技術(shù)、傳感器技術(shù)，根據(jù)地質(zhì)層的硬度，由程序控制大小鉆頭交替作業(yè)，從而提供的智能化回縮式復(fù)合鉆頭，其包括：大鉆頭、3至20個(gè)小鉆頭、3至20個(gè)回縮電磁鐵、控制電機(jī)、檢測(cè)傳感器、微型處理器和線路板、3至20個(gè)小孔。本發(fā)明根據(jù)地質(zhì)層硬度自動(dòng)控制大鉆頭小鉆頭交替工作，克服了單一鉆頭施工中存在的不足，減小了大鉆頭的工作難度，提高了工作效益和鉆頭壽命，減少了下井次數(shù)，降低了金剛石原料的用量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】智能化回縮式復(fù)合鉆頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鉆井、開(kāi)采領(lǐng)域，具體為智能化回縮式復(fù)合鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]大型鉆頭常用于打井、開(kāi)采、石油領(lǐng)域、開(kāi)礦領(lǐng)域，如:礦用鉆頭打井鉆頭、高速鋼鉆頭、鑿巖鉆頭、錨桿鉆頭、地質(zhì)鉆頭、開(kāi)采石油鉆頭等等。
[0003]由于大鉆頭接觸工作對(duì)象的面積大，當(dāng)遇到堅(jiān)硬層時(shí)，鉆進(jìn)速度慢、打滑、難以定位、鉆頭報(bào)廢快、更換鉆頭頻率大，從而在施工過(guò)程中，出現(xiàn)鉆孔困難、工期長(zhǎng)、增加成本、增加工人勞動(dòng)量、效率低等現(xiàn)象。
[0004]為了解決以上存在的問(wèn)題，人們一直在尋求一種新的技術(shù)方案，解決以上問(wèn)題。
[0005]小鉆頭，頭部接觸工作對(duì)象的面積小，當(dāng)遇到堅(jiān)硬層時(shí)，比起大鉆頭較容易鉆進(jìn)，而且定位準(zhǔn)確。
[0006]近年來(lái)，數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展、傳感器技術(shù)的發(fā)展，很多需要人工操作的工作，或者人工不方便作業(yè)的地方，都可以用電腦軟件來(lái)控制傳感器，再由傳感器控制機(jī)械作業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，利用數(shù)字化技術(shù)、傳感器技術(shù)，由程序控制大小鉆頭交替作業(yè)，從而提供的智能化回縮式復(fù)合鉆頭。
[0008]本發(fā)明采用的技術(shù)方案
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明包括:大鉆頭、3至20個(gè)小鉆頭、3至20個(gè)回縮電磁鐵、控制電機(jī)、檢測(cè)傳感器、微型處理器和線路板、3至20個(gè)小孔。
[0009]所述大鉆頭設(shè)置有3至20個(gè)小孔，小孔是小鉆頭的回縮通道，小鉆頭套在小孔中。
[0010]所述控制電機(jī)、檢測(cè)傳感器、微型處理器和線路板設(shè)置在大鉆頭的適合位置上。[0011〕 所述小鉆頭與所述大鉆頭的鉆頭方向相同。
[0012]所述檢測(cè)傳感器對(duì)鉆頭工作對(duì)象進(jìn)行硬度檢測(cè)，檢測(cè)到的信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，輸入微型處理器和線路板，當(dāng)工作對(duì)象的硬度在一定的數(shù)值范圍內(nèi)，微型處理器和線路板控制大鉆頭通電工作，當(dāng)工作對(duì)象的硬度超過(guò)一定的數(shù)值范圍后，微型處理器和線路板控制小鉆頭通電工作。
[0013]本發(fā)明在鉆頭下井工作前，由操作人員確定大鉆頭和小鉆頭交替工作的數(shù)值，也就是確定工作對(duì)象硬度的數(shù)值，來(lái)控制什么狀況下大鉆頭工作，什么狀況下大鉆頭停止工作、小鉆頭開(kāi)始工作。
[0014]本發(fā)明的有益效果。
[0015]1、大鉆頭小鉆頭根據(jù)工作對(duì)象的硬度，交替工作，克服了單一鉆頭施工中存在的不足。
[0016]2、減小了大鉆頭的工作難度，提高了大鉆頭的工作效益和壽命。
[0017]3、智能化控制:在沒(méi)有遇到堅(jiān)硬地質(zhì)層時(shí)，只需大鉆頭工作，在遇到堅(jiān)硬地質(zhì)層時(shí)，大鉆頭小鉆頭才會(huì)自動(dòng)反復(fù)交替工作。
[0018]3、減少了下井次數(shù)。
[0019]4、增加了施工速度，降低了施工成本。
[0020]5、同樣參數(shù)的金剛石鉆頭，本發(fā)明可減少了金剛石原料的用量。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖I為本發(fā)明小鉆頭工作時(shí)的示意圖；
圖2為本發(fā)明大鉆頭工作時(shí)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0023]如圖I、圖2所示，一種鉆井用的智能化回縮式復(fù)合鉆頭，其包括：大鉆頭（1)、3個(gè)小鉆頭（2)、3個(gè)回縮電磁鐵（3)、2. 2KW高速主軸電機(jī)（4)、熱電式傳感器（5)、微型處理器和線路板（6)、3個(gè)小孔（7)。
[0024]大鉆頭（I)設(shè)置有3個(gè)小孔（7)，小孔（7)是小鉆頭（2)的回縮通道，小鉆頭（2)套在小孔（7)中。
[0025]大鉆頭中心為中空狀態(tài)。
[0026]3個(gè)小孔（7)和3個(gè)小鉆頭（2)以正三角排列。
[0027]2. 2KW高速主軸電機(jī)（4)、微型處理器和線路板（6)設(shè)置在大鉆頭（I)的中心中空位置。
[0028]所述熱電式傳感器（5)，設(shè)置在大鉆頭（I)體內(nèi)，以便準(zhǔn)確測(cè)試大鉆頭（I)作業(yè)時(shí)的溫度。
[0029]所述3個(gè)小鉆頭與所述大鉆頭的鉆頭方向相同。
[0030]大鉆頭在鉆堅(jiān)硬地質(zhì)層時(shí)，溫度升高數(shù)值較大，在鉆較軟地質(zhì)層時(shí)，溫度升高數(shù)值較小，所以熱電式傳感器（5)可以獲得大鉆頭工作時(shí)的溫度，從而獲得工作對(duì)象的硬度信息數(shù)據(jù)，檢測(cè)到的信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，輸入微型處理器和線路板（6)檢驗(yàn)、分析、處理，處理器接收數(shù)據(jù)并且根據(jù)一個(gè)邏輯電路執(zhí)行。
[0031]當(dāng)工作對(duì)象的硬度在一定的數(shù)值范圍內(nèi)，微型處理器和線路板（6)控制大鉆頭通電工作，此時(shí)3個(gè)小鉆頭縮進(jìn)在大鉆頭的內(nèi)部，靜止不動(dòng)。
[0032]當(dāng)工作對(duì)象的硬度超過(guò)一定的數(shù)值范圍后，微型處理器和線路板（6)控制小鉆頭通電工作，大鉆頭停止工作，靜止不動(dòng)，3個(gè)小鉆頭從大鉆頭的3個(gè)小孔中伸出，開(kāi)始工作。
[0033]當(dāng)小鉆頭完全鉆進(jìn)巖石中后，停止工作，回縮進(jìn)大鉆頭腹中，微型處理器和線路板(6)控制大鉆頭通電開(kāi)始工作，這時(shí)因?yàn)閹r石層有了三個(gè)小洞，所以比較容易破碎。
[0034]本發(fā)明在鉆頭下井工作前，由操作人員確定大鉆頭和小鉆頭交替工作的數(shù)值，也就是確定工作對(duì)象硬度的數(shù)值，來(lái)控制什么狀況下大鉆頭工作，什么狀況下大鉆頭停止工作、小鉆頭開(kāi)始工作。
[0035]在沒(méi)有遇到堅(jiān)硬地質(zhì)層時(shí)，只需大鉆頭工作。在遇到堅(jiān)硬地質(zhì)層時(shí)，大鉆頭小鉆頭才會(huì)反復(fù)交替工作。
【權(quán)利要求】
1.智能化回縮式復(fù)合鉆頭，其特征在于，其包括：大鉆頭、3至20個(gè)小鉆頭、3至20個(gè)回縮電磁鐵、控制電機(jī)、檢測(cè)傳感器、微型處理器和線路板、3至20個(gè)小孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述智能化回縮式復(fù)合鉆頭，其特征在于，大鉆頭設(shè)置有3至20個(gè)小孔，小孔是小鉆頭的回縮通道，小鉆頭套在小孔中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述智能化回縮式復(fù)合鉆頭，其特征在于，所述小鉆頭與所述大鉆頭的鉆頭方向相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述智能化回縮式復(fù)合鉆頭，其特征在于，所述檢測(cè)傳感器對(duì)鉆頭工作對(duì)象進(jìn)行硬度檢測(cè)，檢測(cè)到的信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，輸入微型處理器和線路板，當(dāng)工作對(duì)象的硬度在一定的數(shù)值范圍內(nèi)，微型處理器和線路板控制大鉆頭通電工作，當(dāng)工作對(duì)象的硬度超過(guò)一定的數(shù)值范圍后，微型處理器和線路板控制小鉆頭通電工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述智能化回縮式復(fù)合鉆頭，其特征在于，本發(fā)明在鉆頭下井工作前，由操作人員確定大鉆頭和小鉆頭交替工作的數(shù)值，也就是確定工作對(duì)象硬度的數(shù)值，來(lái)控制什么狀況下大鉆頭工作，什么狀況下大鉆頭停止工作、小鉆頭開(kāi)始工作。
【文檔編號(hào)】E21B10/62GK103835660SQ201410072388
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】鄭國(guó)榮, 周海濤, 楊京廣 申請(qǐng)人:鄭州神利達(dá)鉆采設(shè)備有限公司