CN203891773U - 一种高性能六刀翼pdc钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高性能六刀翼PDC钻头，包括钻头基体，所述钻头基体包括钻头冠部，所述钻头冠部上设置有六个刀翼，所述六个刀翼上均安装有主切削齿。所述主切削齿的数量为43个，分别在六个刀翼上分布的数量依次为10、6、9、5、8、5。实施本实用新型的技术方案，在现有六刀翼PDC钻头的基础上，调整了刀翼上的切削齿分布以及刀翼的分布角度，从而延长了整个六刀翼PDC钻头的使用寿命，并且提高了钻井的速度。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油勘探开发钻完井工程领域，尤其是涉及一种高性能六刀翼PDC钻头。
背景技术
在石油钻井中，普遍采用PDC(Polycrystalline Diamond Compact，聚晶金刚石复合片)钻头。现有技术的六刀翼PDC钻头，刀翼的分布角度以及刀翼上的切削齿分布的设置不合理，功能性差，切削齿容易产生碎裂和过度磨损的现象，导致钻头在作业过程中容易损坏，而且钻速较低，效果不好，影响钻井作业。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于提供一种刀翼的分布角度合理以及刀翼上的切削齿分布合理的高性能六刀翼PDC钻头。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种高性能六刀翼PDC钻头，包括钻头基体；所述钻头基体包括钻头冠部；所述钻头冠部上设置有六个刀翼，所述六个刀翼上均安装有主切削齿；所述主切削齿的数量为43个，分别在六个刀翼上分布的数量依次为10、6、9、5、8、5。
本实用新型的六刀翼PDC钻头中，所述六个刀翼环绕所述钻头冠部的中心分布，其分布角度分别为0°、60°、125°、180°、235°、295°。
本实用新型的六刀翼PDC钻头中，安装有6个主切削齿的刀翼上的最后一个主切削齿和安装有10个主切削齿的刀翼上的最后一个主切削齿的直径均为13mm。
本实用新型的六刀翼PDC钻头中，其余的主切削齿的直径均为16mm。
本实用新型的六刀翼PDC钻头中，按与所述钻头冠部中心的距离由近到远排列，所述主切削齿的后倾角从18°递增至26°。
本实用新型的六刀翼PDC钻头中，按与所述钻头冠部中心的距离由近到远排列，每个刀翼上最后四个主切削齿的邻侧均设有四个后排齿。
本实用新型的六刀翼PDC钻头中，所述后排齿的直径均为16mm。
本实用新型的六刀翼PDC钻头中，所述后排齿的高度比邻侧的所述主切削齿的高度低0～2mm。
本实用新型的六刀翼PDC钻头中，所述后排齿的后倾角的角度比邻侧的所述主切削齿的后倾角的角度大0～5°。
本实用新型的六刀翼PDC钻头中，按与所述钻头冠部中心的距离由近到远排列，每个刀翼上的相邻的两个主切削齿的中间分布有后排齿。
实施本实用新型的技术方案，至少具有以下的有益效果：本实用新型的高性能六刀翼PDC钻头在现有六刀翼PDC钻头的基础上，调整了刀翼上的切削齿分布以及刀翼的分布角度，从而延长了整个六刀翼PDC钻头的使用寿命，并且提高了钻井的速度。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型中的六刀翼PDC钻头的结构示意图；
其中，100、钻头冠部；101、102、103、104、105、106、刀翼；200、后排齿；300、喷嘴口。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
图1示出了本实用新型中的高性能六刀翼PDC钻头，其主要适用于软硬交错的地层的钻井作业，该六刀翼PDC钻头的刀翼的分布角度以及刀翼上的切削齿分布的设置合理，功能性强，切削齿不易出现碎裂和过度磨损的现象。
在一些实施例中，该六刀翼PDC钻头包括钻头基体，该钻头基体的前端的钻头冠部1上设置有刀翼，刀翼上均安装有主切削齿。
该刀翼的数量为六个，分别为刀翼101、刀翼102、刀翼103、刀翼104、刀翼105、刀翼106。
六个刀翼环绕钻头体的冠部中心分布，分布角度分别为0°、60°、125°、180°、235°、295°。
主切削齿的数量为43个，分别在六个刀翼上分布的数量依次为10、6、9、5、8、5。
主切削齿依照距离钻头体100的冠部中心距离的远近排列，在各刀翼上的分布情况为：刀翼101上为第1、3、6、9、13、19、25、31、37、42主切削齿；刀翼102上为第14、20、26、32、38、43主切削齿；刀翼103上为第2、4、7、10、15、21、27、33、39主切削齿；刀翼104上为第16、22、28、34、40主切削齿；刀翼105上为第5、8、11、17、23、29、35、41主切削齿；刀翼106上为第12、18、24、30、36主切削齿。
进一步地，安装有6个主切削齿的刀翼102上的最后一个主切削齿和安装有10个主切削齿的刀翼101上的最后一个主切削齿的直径均为13mm。即第42-43号主切削齿的直径为13mm，其余的第1-41号主切削齿的直径均为16mm。
更进一步地，按与所述钻头冠部1中心的距离由近到远排列，所述主切削齿的后倾角从18°递增至26°。具体来说，主切削齿的后倾角每5齿递增1°，从18°开始直至26°，即第1-5号主切削齿的后倾角为18°，第6-10号主切削齿的后倾角为19°，第11-15号主切削齿的后倾角为20°，第16-20号主切削齿的后倾角为21°，第21-25号主切削齿的后倾角为22°，第26-30号主切削齿的后倾角为23°，第31-35号主切削齿的后倾角为24°，第36-40号主切削齿的后倾角为25°，第41-43号主，切削齿的后倾角为26°。
参阅图1，可以看出第1-43号主切削齿以该钻头冠部1的中心为中心呈螺旋状展开，每一圈的螺旋线上的主切削齿的后倾角度保持一致，以使得本实用新型中的六刀翼PDC钻头在进行钻井作业时，该钻头冠部1的刀翼上的切削齿的受力均匀，破岩效果好，不易碎裂和崩坏。
进一步地，该六刀翼PDC钻头的六刀翼以钻头冠部1的中心为中心呈中心对称布置，即属于长刀翼的刀翼101、刀翼103和刀翼105呈中心对称，另外的属于短刀翼的刀翼102、刀翼104和刀翼106呈中心对称。
可以理解地，长短刀翼的间隔布置是常用的布置方式，针对具体的产品还可以采用其他的布置方式。
在一些实施例中，该六刀翼PDC钻头的刀翼上除了安装有上述的主切削齿，该刀翼上还安装有后排齿200。
按与所述钻头冠部1中心的距离由近到远排列，每个刀翼上最后四个主切削齿的邻侧均设有四个后排齿200。
进一步地，所有的该后排齿200的直径均为16mm。可以理解地，该后排齿200的直径还可以采用其他的合理的大小，当然，直径为16mm的后排齿200为本实用新型的优选的实施方式。
更进一步地，该后排齿200的高度比邻侧的主切削齿的高度低0～2mm。而后排齿200的后倾角不局限于与主切削齿的后倾角保持一致，也可以采用该后排齿的后倾角的角度比邻侧的主切削齿的后倾角的角度大0～5°的方案。
上述的后排齿200设置在主切削齿的邻侧，即该后排齿200与邻侧的主切削齿处于同心圆上，可以理解地，后排齿200不局限于与主切削齿跟踪在同心圆上，也可以跟踪分布在两颗切削齿的中间，即，按与钻头冠部1中心的距离由近到远排列，每个刀翼上的相邻的两个主切削齿的中间分布有后排齿200。当然，设计生产时将该后排齿200与主切削齿跟踪在同心圆上位本实用新型的优选地实施方式。
在一些实施例中，该六刀翼PDC钻头的钻头冠部1上还设置有多个喷嘴口300，设置多个喷嘴口300的主要作用在于进一步增强清洗岩屑的效果。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改、组合和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种高性能六刀翼PDC钻头，包括钻头基体；
所述钻头基体包括钻头冠部；所述钻头冠部上设置有六个刀翼，所述六个刀翼上均安装有主切削齿；
其特征在于，
所述主切削齿的数量为43个，分别在六个刀翼上分布的数量依次为10、6、9、5、8、5。
2.根据权利要求1所述的六刀翼PDC钻头，其特征在于，所述六个刀翼环绕所述钻头冠部的中心分布，其分布角度分别为0°、60°、125°、180°、235°、295°。
3.根据权利要求1所述的六刀翼PDC钻头，其特征在于，安装有6个主切削齿的刀翼上的最后一个主切削齿和安装有10个主切削齿的刀翼上的最后一个主切削齿的直径均为13mm。
4.根据权利要求3所述的六刀翼PDC钻头，其特征在于，其余的主切削齿的直径均为16mm。
5.根据权利要求1所述的六刀翼PDC钻头，其特征在于，按与所述钻头冠部中心的距离由近到远排列，所述主切削齿的后倾角从18°递增至26°。
6.根据权利要求1-5任一项所述的六刀翼PDC钻头，其特征在于，按与所述钻头冠部中心的距离由近到远排列，每个刀翼上最后四个主切削齿的邻侧均设有四个后排齿。
7.根据权利要求6所述的六刀翼PDC钻头，其特征在于，所述后排齿的直径均为16mm。
8.根据权利要求6所述的六刀翼PDC钻头，其特征在于，所述后排齿的高度比邻侧的所述主切削齿的高度低0~2mm。
9.根据权利要求6所述的六刀翼PDC钻头，其特征在于，所述后排齿的后倾角的角度比邻侧的所述主切削齿的后倾角的角度大0~5°。
10.根据权利要求1-5任一项所述的六刀翼PDC钻头，其特征在于，按与所述钻头冠部中心的距离由近到远排列，每个刀翼上的相邻的两个主切削齿的中间分布有后排齿。
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