钻进试验测温式金刚石钻头的制作方法

1.本实用新型涉及钻进实验测温技术领域，具体为钻进试验测温式金刚石钻头。


背景技术：

2.金刚石是一种由碳元素组成的矿物，是石墨的同素异形体，化学式为c，也是常见的钻石的原身。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质，做切削刃的钻头称为金刚石钻头。该钻头属一体式钻头，整个钻头没有活动的零部件，结构比较简单，具有高强度、高耐磨和抗冲击的能力，是20世纪80年代世界钻井三大新技术之一。现场使用证明，金刚石钻头在软-中硬地层中钻进时，有速度快、进尺多、寿命长、工作平稳、井下事故少、井身质量好等优点。金刚石钻头不但使用时间长，还可以重复利用，返厂修复的金刚石钻头使用起来和出厂的金刚石钻头使用效果差不多，能大量的节约钻井成本。
3.现在的钻进实验目前一般采用的方法是在钻头制作完成后再进行传感器的安装，由于不能破坏钻头切削部分的完整性、不能直接接触测温点外部进行温度测量，只能在距测温点位一定距离的位置上开安装槽并安装传感器进行连续性测温，通过在钻头刚体的某一个螺旋线上布置多个传感器进行测温，然后根据刚体温度分布传导的连续性，推算出测温部位的实际温度，过程复杂且测量精度底，测量过程中稍有误差就会对测量结果产生很大影响，为此，本实用新型提出一种新型的解决方案。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供钻进试验测温式金刚石钻头，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：钻进试验测温式金刚石钻头，包括金刚钻头，所述金刚钻头底部内壁活动连接有金刚石垫片，所述金刚石垫片顶部中央固定连接有升降杆，所述金刚石垫片上方设置有固定垫片，所述固定垫片表面固定连接于金刚钻头内壁，所述金刚钻头靠近顶部内壁固定连接有固位片，所述固位片与固定垫片之间设置有复位弹簧，所述复位弹簧套接于升降杆表面，所述固定垫片和固位片中部均开设有圆孔，所述圆孔与升降杆相适配。
6.优选的，所述金刚钻头底部开设有牙口，所述金刚钻头顶部固定连接有连接件，所述连接件表面固定连接有固定螺栓。
7.优选的，所述金刚钻头顶部表面开设有螺纹槽，所述金刚钻头顶部和连接件底部均开设有螺纹孔，所述螺纹孔与固定螺栓相适配。
8.优选的，所述金刚钻头顶部内壁开设有滑槽，所述升降杆顶部表面固定连接有卡位杆，所述卡位杆活动连接于滑槽内壁。
9.优选的，所述固位片和固定垫片上均开设有适配孔，所述适配孔内壁固定连接有热电偶。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
11.(1)、钻进试验测温式金刚石钻头，该装置通过金刚石垫片、固定垫片和热带偶的设置，使得该装置进行钻进实验测温时方法简单，并且相较于传统测温方法精度有很大提升，其在钻进测温实验前后基本并不需要人工辅助测温，其便利性和稳定性都很好。
12.(2)、钻进试验测温式金刚石钻头，通过将金刚石垫片和钻头中空式的设置，使得在进行钻进测温实验时，温度传递较快，测温数据具有时效性，并且通过连接件的设置，使该装置更换钻头更为方便。
附图说明
13.图1为本实用新型的主结构示意图；
14.图2为本实用新型的前视剖视结构示意图；
15.图3为本实用新型的侧视剖视结构示意图；
16.图4为本实用新型的金刚钻头顶部结构示意图。
17.图中：1、金刚钻头；2、牙口；3、连接件；4、固定螺栓；5、金刚石垫片；6、升降杆；7、固定垫片；8、热电偶；9、复位弹簧；10、固位片；11、滑槽；12、卡位杆；13、螺纹孔；14、螺纹槽。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件所必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
20.此外，应当理解，为了便于描述，附图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制，例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。
21.应注意的是，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义或说明，则在随后的附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述。
22.如图1-4所示，本实用新型提供一种技术方案：钻进试验测温式金刚石钻头，包括金刚钻头1，金刚钻头1底部内壁活动连接有金刚石垫片5，金刚石垫片5顶部中央固定连接有升降杆6，金刚石垫片5上方设置有固定垫片7，通过固定垫片7对热电偶8和升降杆6进行限位，固定垫片7表面固定连接于金刚钻头1内壁，金刚钻头1靠近顶部内壁固定连接有固位片10，固位片10与固定垫片7之间设置有复位弹簧9，使得该装置不受力时金刚石垫片5能够复位，复位弹簧9套接于升降杆6表面，固定垫片7和固位片10中部均开设有圆孔，圆孔与升降杆6相适配，金刚钻头1底部开设有牙口2，金刚钻头1顶部固定连接有连接件3，连接件3表面固定连接有固定螺栓4，金刚钻头1顶部表面开设有螺纹槽14，金刚钻头1顶部和连接件3底部均开设有螺纹孔13，螺纹孔13与固定螺栓4相适配，通过螺纹槽14和固定螺栓4将连接
件3与金刚钻头1相连接，金刚钻头1顶部内壁开设有滑槽11，升降杆6顶部表面固定连接有卡位杆12，卡位杆12活动连接于滑槽11内壁，通过滑槽11和卡位杆12将升降杆6进行限位，固位片10和固定垫片7上均开设有适配孔，适配孔内壁固定连接有热电偶8，在温度测量中，热电偶8的应用极为广泛，它具有结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小和输出信号便于远传等许多优点。另外，由于热电偶是一种无源传感器，测量时不需外加电源，使用十分方便，所以常被用作测量炉子、管道内的气体或液体的温度及固体的表面温度。
23.该装置是一种钻进实验测温式金刚石钻头，该装置通过钻头的旋转使得金刚石垫片5跟随钻头一起旋转，由于在进行钻进实验过程中，肯定会是向下的力，所以当金刚石垫片5接触到岩石或其他试验对象时，会向上运动，并且在固定垫片7位置停止，此时金刚石垫片5与固定垫片7密切接触，将热量传递至固定垫片7，需要注意的是固定垫片7同样为金刚石材料，此时通过热电偶8测量温度，此过程具有一定的误差，但是在保证机器和操作人员的安全下，该误差在可接受范围内，该钻头通过连接件3与钻枪连接，并通过固定螺栓4固定，安装和拆卸都较为方便。
24.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。