CN106437528A - 一种可拆卸切削齿滚刀pdc钻头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有多功能的PDC钻头，和以往的PDC钻头相比较其主要特征在于；一是聚晶金刚石复合片切削齿是一体化切削齿，当某个切削齿磨损后可以卸掉更换新的切削齿。二是钻头的中心部位带有三个具有一定倾斜角度的锥形刀，对钻头钻进效果更有进一步的辅助效果。三是钻头的刀身上有三个轴向的多齿滚刀，在钻进过程中对外层煤岩具有很好的钻进效果，使钻进过程简单，也在一定程度上对切削齿起到保护作用。此钻头不仅大大减少钻头的浪费，使整个钻进过程变得容易，更在很大程度上提高了钻头的工作效率和延长了整个钻头的工作寿命。

Description

一种可拆卸切削齿滚刀PDC钻头

技术领域

本发明属于PDC钻头钻进煤岩领域，具体涉及一种起到多方面功能的钻头。

背景技术

众所周知，PDC在煤岩钻进过程中，由于各种原因其钻头的某个切削齿会受到磨损而降低工作效率，这种情况，目前的所用钻头处理是其整个钻头会被拆掉，造成其他正常的切削齿白白浪费。并且通过很多年的钻头使用情况也发现，当钻进过程中遇到煤岩里面含有杂物、硬物、煤层的不同等工况时会使钻进困难，甚至导致工作停止。目前由胜利油田盛辉石油技术开发有限责任公司的杭庆东等人申请成功的专利号为CN 203835271 U，本实用新型采用三种切削齿，增强其抗冲击性;采用尖刀状刀翼，增加排屑道，同时减小钻井冲力，结构简单、设计合理延长了钻头的使用寿命，降低的开采成本。专利CN 203835276 U ，本实用新型设计合理，钻头的综合机械性能优异，机械钻速高，带有有效防堵塞喷头，引导钻头可以拆卸更换，提高了工作效率，降低了生产成本，稳定性好，使用寿命长。但都没有从根本上解决该问题，避免不了磨损一处而换全部的浪费状况和使面对不同工况使钻进容易的效果，因此可以进一步设计其结构。

发明内容

本发明的内容主要是提供一种新型结构和设计的PDC钻头，通过对任意损坏切削齿的更换而达到节省成本和提高工作效率的目的。并且在钻头的中心部位焊接有三个一定角度（0°-60°）的锥形刀（本专利附图为0°）和在刀身上有三个多齿滚刀，这都为钻头在钻进过程起到很大辅助作用，使钻进更加容易。

为实现上述目的，本发明所采用的结构方案如下：

此种多功能钻头包括一体化切削齿、锥形刀、多齿滚刀等

PDC包括钻头体、刀翼、通气孔等。

由于煤岩含有杂物、煤层的不同等原因会使钻进过程的工况发生不同，会造成切削齿的磨损和破坏。为实现上述目的在刀翼上有一体化切削齿，这样就是不但使结构简单而且更实用。要使在钻进过程容易，必须对传统的PDC钻头进行其他方面的改造，为实现使钻进更加容易在钻头的中心焊接有三个锥形刀，其好处是本身结构容易钻进，使钻进过程变得容易，并且在刀翼上有滚刀，其好处是滚刀不但有锋利的刀齿而且是多齿，在钻进过程中起到钻进和剪切双作用。更加使整个钻进过程变得容易。

进一步地，本专利设计有刀前角0°-25°（本专利附图为0°）所述的一体化切削齿包括切削片和齿柱，切削片焊接齿柱形成一体化切削齿，齿柱有螺纹槽与刀翼形成螺纹连接，这样每当任意切削片磨损可以指定更换。

进一步地，所述每个刀翼上有两个螺纹孔、螺纹的深度大于齿柱的三分之二。

进一步地，所述硬质锥形刀钻进效果与以往中间切削片的钻进效果比较容易，第一是锥形刀为硬质合金，第二是本身的外形结构而言。

进一步地，所述锥形刀焊接与钻头体上，并设置角度，形成钻进面。

进一步地，滚刀槽焊接于刀翼上，所安装的多齿滚刀轴向安装。

本发明是从考虑整个钻头的寿命和钻进效果的分析入手，对其结构进行优化和改造，形成一种新型的多功能型的PDC钻头。优点如下：

1.对于一体化切削齿而言，在钻进过程中，遇到突变条件而使切削齿受到磨损，可以只对受损的切削齿进行更换，使工作继续进行，不仅节省成本而且大大提高了工作效率和钻头的寿命；

2. 对于锥形刀而言，在钻进过程中，其本身对煤岩进行钻进和切割，使钻进变得容易和适合各种煤岩层并能有效地克服钻进过程所遇到的困难；

3.对于多齿滚刀而言，由于其本身结构在钻进过程中也起到钻进和剪切的效果，使钻进过程变得容易，益于钻进过程。

附图说明

图1是新型的PDC钻头完整图。

图2是一体化切削齿1。

图3是多齿滚刀3。

附图一中个部件的标记如下：一体化切削齿1、锥形刀2多齿滚刀3、钻头体4、刀翼5、螺纹孔6。

具体实施方式

以下结合附图，说明本发明所提出的新结构钻头、特征、功效，详细说明如下：

此PDC钻头主要包括一体化切削齿1、锥形刀2多齿滚刀3、钻头体4、刀翼5、螺纹孔6。

刀翼5和钻头体4使一体的，在刀翼5上留有螺纹孔6. 一体化切削齿1与螺纹孔6是螺纹连接，这就使一体化切削齿1能够单独从钻头体上拆卸下来当它在钻进煤岩的过程中，由于钻头钻进煤岩是通过剪切和钻压实现对煤层的钻进，所以很容易被磨损或者是损坏，当此种情况发生时，可以针对损坏的一体化切削齿1进行更换，从而使该钻头具有灵动性，在很大程度上提高钻头的寿命和工作的效率。

多齿滚刀3布置于刀翼5上，滚刀刀座7焊接于刀翼5上。三个刀翼5上分别放置三个滚刀3，滚刀3的轴线与钻头的轴线平行放置，在钻头钻进过程中，多齿滚刀3的刀齿形成螺旋状，在与煤岩接触时，不仅由于刀齿的锋利而进行剪切，而且本身对煤岩形成钻进，这样在钻进过程中，会使钻进变得容易，遇到工况突变能够继续进行钻进。滚刀的刀齿在安装过程中稍微突出刀翼，这样不但钻进容易也在一定程度上对一体化切削齿起到保护作用。

三个锥形刀2布置于钻头的中部，在钻头钻进煤岩时，由于条件限制，一体化切削齿1只能剪切一定的煤岩，中心部位的煤岩不能彻底剪切，所以中心部位安装三个锥形刀2，在结构上更换了以往的两个切削齿，锥形刀由于外结构是锥形结构，接触煤岩时可以利用本身对煤岩进行钻进，这样没眼就会被锥形刀2轻易地切掉，随后排出煤屑。这也使钻进变得容易，提高了工作效率。

Claims (1)

1.一种可拆卸切削齿滚刀PDC钻头，其特征在于可拆卸一体化切削齿、三个锥形刀、三个多齿滚刀；所述的一体化切削齿包括复合片和齿柱，齿柱上留有螺纹与钻头刀壁是螺纹连接，当某一个螺纹受到磨损时可以拆卸掉更换新的一体化切削齿，所述的三个锥形刀替换了以往普通的两个复合片，在钻进过程中由于其本身结构和所设置的角度能起到更高的钻进效果；所述的三个多齿滚刀，轴向安装在齿身上，在钻进过程中对外层煤岩进行钻进，并对复合片起到一定的保护作用。