CN206722764U - 一种带锥齿的新型四刀翼pdc钻头 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种带锥齿的新型四刀翼PDC钻头,包括接头,钻头本体,第一刀翼、第二刀翼、第三刀翼和第四刀翼;所述的第一刀翼、第二刀翼、第二刀翼和第四刀翼的切削侧分别焊接有多个均匀排布的主切削齿,所述的第一刀翼、第二刀翼、第三刀翼和第四刀翼之间设有流道,该流道的顶部设有与钻头本体内腔相连通的喷嘴水孔。结构简单,带锥齿,有效的保证钻井过程中在不均质地层中可以进行平稳钻进。

Description

一种带锥齿的新型四刀翼PDC钻头
技术领域
本实用新型涉及石油钻探设备技术领域,尤其涉及一种带锥齿的新型四刀翼PDC钻头。
背景技术
PDC( Polycrystalline diamond compact )是一种将人造聚晶金刚石与碳化钨基座在高温高压下焊接在一起的切削元件;PDC钻头是在普通钻头的切削齿上安装有PDC。PDC 钻头上世纪八十年代问世以来,因具有平均机械钻速高、进尺多、寿命长等特点,已逐渐成为石油、天然气工业广泛推广应用的一种高效破岩工具;随着人们对新一代PDC钻头认识的不断深入,它的生产技术不断提高,使用量也逐年增加。
目前公知的PDC钻头种类繁多,在中软以下复杂勘探区块达不到理想钻井需要,而在钻井过程中注重机械钻速,忽略软地层中含有的夹层,不容易控制井斜,水利结构不合理造成钻头泥包、切削齿热龟裂,钻头碳化钨层及切削齿基座被冲蚀等现象,严重影响钻井工作效率,加大钻井成本。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点,本实用新型的目的是提供一种结构简单,带锥齿,为保证钻井过程中在不均质地层中平稳钻进的带锥齿的新型四刀翼PDC钻头。
为达到上述目的,本实用新型采用以下技术方案,一种带锥齿的新型四刀翼PDC钻头,包括接头,固定设在接头上或与接头为一体的钻头本体,且该钻头本体的中心线与接头的中心线位于同一条直线上,所述的钻头本体上固定设有四片刀翼,四片刀翼包括第一刀翼、第二刀翼、第三刀翼和第四刀翼,所述的第一刀翼、第二刀翼、第三刀翼和第四刀翼的一端焊接在钻头本体的顶端,且第一刀翼、第二刀翼、第三刀翼和第四刀翼的延伸线的焦点位于钻头本体的中心点上,所述的第一刀翼、第二刀翼、第三刀翼和第四刀翼的另一端焊接在钻头本体的周向面上,所述的第一刀翼与第二刀翼之间的夹角为90°,第二刀翼与第三刀翼之间的夹角为97°;第三刀翼与第四刀翼之间的夹角为44°,所述的第四刀翼与第一刀翼之间的夹角为129°;所述的第一刀翼、第二刀翼、第二刀翼和第四刀翼的切削侧分别焊接有多个均匀排布的主切削齿,所述的第一刀翼、第二刀翼、第三刀翼和第四刀翼之间设有流道,该流道的顶部设有与钻头本体内腔相连通的喷嘴水孔。
所述的第一刀翼、第二刀翼、第三刀翼和第四刀翼上还分别还焊接有刀翼锥齿,所述的刀翼锥齿位于主切削齿的一侧。
所述的刀翼的端部固定连接有保径面,该保径面与钻头本体的周向面固定连接,所述的保径面上设有保径齿和曲面齿,且所述的保径齿位于保径面的切削方向的一侧。
所述的钻头本体的顶部中心固定设有中心锥齿。
所述保径面上还设有倒划眼齿,该倒划眼齿位于保径齿的末端。
所述的接头的下方固定连接有一具有螺纹的螺纹杆,且该螺纹杆与接头的中心线位于同一条直线上。
本实用新型的有益效果是:结构简单,掘岩钻进时的平稳性,最大程度降低钻头的横向摆动。因钻头旋转时中心线速度低而造成的中心部位岩层对钻头整体的抗阻增大,应用中心锥齿后解决了这一问题。钻头中心环空增大后,能使钻井液更有效的流动和上排,从而加大对复合片的冷却作用和岩屑的及时排出。
附图说明
图1是本实用新型结俯视构示意图;
图2是本实用新型的示意图。
图中:1、主切削齿;2、保径齿;3、曲面齿;4、流道;5、刀翼;
6、喷嘴水孔;7、中心锥齿;8、刀翼锥齿;9、保径面;10、倒划眼齿;11、接头;12、螺纹杆;13.钻头本体;501.第一刀翼;502.第二刀翼;503.第三刀翼;504.第四刀翼。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“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,而不是指示或暗示所指的装置或元件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。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
实施例1
如图1和2所示的一种带锥齿的新型四刀翼PDC钻头,包括接头11,固定设在接头11上或与接头11为一体的钻头本体13,且该钻头本体13的中心线与接头11的中心线位于同一条直线上,所述的钻头本体13用于承载刀翼的同时,还与标准的钻杆连接,通过钻杆带动钻头本体13发生转动,进而通过钻头本体13上设有的刀翼和刀翼上设有的主切削齿进行钻岩;所述的钻头本体13上固定设有四片刀翼5,四片刀翼5包括第一刀翼501、第二刀翼502、第三刀翼503和第四刀翼504,所述的第一刀翼501、第二刀翼502、第三刀翼503和第四刀翼504的一端焊接在钻头本体13的顶端,且该第一刀翼501、第二刀翼502、第三刀翼503和第四刀翼504的延伸线的焦点位于钻头本体13的中心点上,所述的第一刀翼501、第二刀翼502、第三刀翼503和第四刀翼504的另一端焊接在钻头本体13的周向面上;可以看出,刀翼对钻头本体的顶部实现了全包覆,在钻岩的过程中,能够对岩石的压迫力更强,坚韧性更大,钻岩的力度也会增强,有效的提高了钻岩的效率,同时保证了钻头在钻岩的过程中不容易被损坏,同时为了保证钻头在工作的过程中,刀翼不容易被磨损,在刀翼的表面都敷焊有耐磨材质,该耐磨材质为碳化钨耐磨层;所述的第一刀翼501与第二刀翼502之间的夹角为90°,第二刀翼502与第三刀翼503之间的夹角为97°;第三刀翼503与第四刀翼504之间的夹角为44°,所述的第四刀翼504与第一刀翼501之间的夹角为129°;可以看出,刀翼之间的角度并不相同,通过此角度的排列,可以保证,在钻头进行高速旋转的同时,不会因角度相同,在钻岩的过程中需要大量的力才能使钻头在钻岩的过程中前进,而采用不同角度刀翼的布置,在钻头钻洞的过程中,只需要使用少许的力,钻头就能自动的前进,有效的提高了钻头钻岩的功率,同时在钻岩的过程中,更加的平稳;所述的第一刀翼501、第二刀翼502、第三刀翼503和第四刀翼504的切削侧分别焊接有多个均匀排布的主切削齿1,该主切削齿1主要对岩石进行破岩,所述的第一刀翼501、第二刀翼502、第二刀翼503和第四刀翼504之间设有流道4,该流道4的顶部设有与钻头本体13内腔相连通的喷嘴水孔,该喷嘴水孔6与钻头本体13中的空腔连通,可以保证在工作的过程中,空腔中的冷凝水能够通过喷嘴水孔6对整个钻头进行降温,避免在钻岩的过程中,因与岩石的摩擦力过大,钻头产生的热量不能够及时大散失,造成钻头在高温的过程发生形变,钻头发生损坏,为了能够保证钻头的散热,本申请中的喷嘴水孔6的直径略小于刀翼之间的缝隙,采用如此大的喷水水孔6有效的提高了钻头的散热,同时为了在散热的过程中,进入到喷嘴水孔中经过散热后的的水,能够迅速的流出,不会留在钻头的头部压强增大,设有的流道4能够保证散热所需的冷凝水能够快速的从流道4中流出,不会因水不能及时流出,造成压力过的情况发生。
实施例2
在实施例1的基础上,为了能够在钻岩的过程中,对岩石的破岩的强度更强,同时,破岩的速率增加,在所述的第一刀翼501、第二刀翼502、第三刀翼503和第四刀翼504上还分别还焊接有刀翼锥齿8,所述的刀翼锥齿8位于主切削齿1的一侧,该刀翼锥齿8能够对岩石进行破岩的同时,因形状为锥形,在钻岩的初期,能够很好的与岩石表面进行接触,有效的避免在在破岩初期,钻头与岩石表面发生侧滑的现象,导致,破岩的位置发生变化。
进一步的,为了保证,整个钻头的本体都能够实现全方位的覆盖,增大钻岩的速率,同时保证钻岩的稳定性,保证钻岩的岩洞内表面比较光滑,后期在岩洞中放置管柱时,不会因岩洞的表面粗糙,对管柱的外边面造成刮伤,同时不方便管柱的放入;所述的刀翼5的端部固定连接有保径面9,该保径面9与钻头本体13的周向面固定连接,所述的保径面9上设有保径齿2和曲面齿3,且所述的保径齿2位于保径面9的切削方向的一侧。
进一步的,为了保证钻头在钻岩的过程中,更加的稳定,所述的钻头本体13的顶部中心固定设有中心锥齿7,通过中心锥齿7能够确保钻岩的稳定性。
进一步的;所述保径面9上还设有倒划眼齿10,该倒划眼齿10位于保径齿2的末端。
进一步的,为了方便钻头本体与标注钻杆之间能够连接,所述的接头11的下方固定连接有一具有螺纹的螺纹杆12,且该螺纹杆12与接头11的中心线位于同一条直线上。
以上实施例仅仅是对本实用新型的举例说明,并不构成对本实用新型的保护范围的限制,凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种带锥齿的新型四刀翼PDC钻头,其特征在于,包括接头(11),固定设在接头(11)上或与接头(11)为一体的钻头本体(13),且该钻头本体(13)的中心线与接头(11)的中心线位于同一条直线上,所述的钻头本体(13)上固定设有四片刀翼(5),四片刀翼(5)包括第一刀翼(501)、第二刀翼(502)、第三刀翼(503)和第四刀翼(504),所述的第一刀翼(501)、第二刀翼(502)、第三刀翼(503)和第四刀翼(504)的一端焊接在钻头本体(13)的顶端,且第一刀翼(501)、第二刀翼(502)、第三刀翼(503)和第四刀翼(504)的延伸线的焦点位于钻头本体(13)的中心点上,所述的第一刀翼(501)、第二刀翼(502)、第三刀翼(503)和第四刀翼(504)的另一端焊接在钻头本体(13)的周向面上,所述的第一刀翼(501)与第二刀翼(502)之间的夹角为90°,第二刀翼(502)与第三刀翼(503)之间的夹角为97°;第三刀翼(503)与第四刀翼(504)之间的夹角为44°,所述的第四刀翼(504)与第一刀翼(501)之间的夹角为129°;所述的第一刀翼(501)、第二刀翼(502)、第二刀翼(503)和第四刀翼(504)的切削侧分别焊接有多个均匀排布的主切削齿(1),所述的第一刀翼(501)、第二刀翼(502)、第三刀翼(503)和第四刀翼(504)之间设有流道(4),该流道(4)的顶部设有与钻头本体(13)内腔相连通的喷嘴水孔(6)。
2.根据权利要求1所述的一种带锥齿的新型四刀翼PDC钻头,其特征在于,所述的第一刀翼(501)、第二刀翼(502)、第三刀翼(503)和第四刀翼(504)上还分别还焊接有刀翼锥齿(8),所述的刀翼锥齿(8)位于主切削齿(1)的一侧。
3.根据权利要求2所述的一种带锥齿的新型四刀翼PDC钻头,其特征在于,所述的刀翼(5)的端部固定连接有保径面(9),该保径面(9)与钻头本体(13)的周向面固定连接,所述的保径面(9)上设有保径齿(2)和曲面齿(3),且所述的保径齿(2)位于保径面(9)的切削方向的一侧。
4.根据权利要求1所述的一种带锥齿的新型四刀翼PDC钻头,其特征在于,所述的钻头本体(13)的顶部中心固定设有中心锥齿(7)。
5.根据权利要求3所述的一种带锥齿的新型四刀翼PDC钻头,其特征在于,所述保径面(9)上还设有倒划眼齿(10),该倒划眼齿(10)位于保径齿(2)的末端。
6.根据权利要求1所述的一种带锥齿的新型四刀翼PDC钻头,其特征在于,所述的接头(11)的下方固定连接有一具有螺纹的螺纹杆(12),且该螺纹杆(12)与接头(11)的中心线位于同一条直线上。
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