CN210164429U - 一种高速金刚石钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种高速金刚石钻头，包括钻头体，钻头体上设置有多条刀翼以及水眼，刀翼上设有高速多刃异形齿且水眼连通到钻头体中的水道；所述刀翼上的高速多刃异形齿包括聚晶金刚石层和硬质合金基体，所述聚晶金刚石层包括排屑凹槽以及沿径向延伸环形分布的攻击性切削刃齿。本实用新型的设置有多刃异形齿的高速金刚石钻头，能增强钻头破岩效率及排屑能力，提高钻头整体抗冲击性且防止泥包现象，最终实现钻头的高机速、多进尺。
Description
技术领域
本实用新型属于超硬复合材料技术领域及石油天然气钻探设备技术领域，尤其涉及一种高速金刚石钻头。
背景技术
金刚石钻头由碳化钨烧结或钢体作为基体加工而成的钻头体以及焊接在钻头体的刀翼上金刚石切削齿组成，其独有优势被广泛应用于石油天然气钻探领域中。随着钻探理念革新及钻探成本的压缩，对于金刚石钻头机速及进尺有更高的要求。在钻进高含量砾岩夹层地层、硬质岩层等，普通金刚石钻头极易受到高冲击致使严重的金刚石切削齿失效。在钻进泥岩等胶结性极强地层时，普通金刚石钻头钻进时极易产生长条岩屑，致使钻头排屑受困而增加钻头泥包几率。上述两种地层是目前石油天然气钻探中遇到的棘手地层，在钻探行业中日或时费用较高条件下，降低钻头严重失效及泥包等事故几率，提高钻头钻进机速及进尺是至关重要的。
鉴于上述情况，本实用新型公开一种高速金刚石钻头，其关键采用专利CN201710149094.2、CN201721524171.X、CN201721327355.7、CN201521102644.8、CN201520471001.4提供的一种高速多刃异形齿作为钻头体上刀翼的切削齿。通过钻头设计及刀翼上不同策略及方法布齿，可实现提高钻头钻进机速、进度。
实用新型内容
本实用新型的目的在于通过在钻头体刀翼上不同策略及方法进行排布多刃异形齿，提供一种高速金刚石钻头。此高速金刚石钻头在用于难钻探地层中可克服低钻速、难进尺、排屑不畅等问题，避免钻头发生切削齿严重失效及钻头泥包等事故，提高钻头寿命及钻进速度。
为实现上述目的，本实用新型采用以下具体方案：
一种高速金刚石钻头，其包括钻头体，钻头体上设置有多条刀翼以及水眼，刀翼上设有高速多刃异形齿且水眼连通到钻头体中的水道；所述刀翼上的高速多刃异形齿包括聚晶金刚石层和硬质合金基体，所述聚晶金刚石层包括排屑凹槽以及沿径向延伸环形分布的攻击性切削刃齿。
进一步，所述刀翼中至少一条刀翼包括一种前排齿和一种后排齿。
进一步，所述前排齿为高速多刃异形齿。
进一步，所述后排齿至少部分为高速多刃异形齿。
进一步，所述高速多刃齿的切削刃夹角范围为140°~170°。
本实用新型的有益效果为：本实用新型提供一种高速金刚石钻头。在石油天然气钻探过程中，利用钻头体刀翼上设置有多刃异形齿的高速金刚石钻头，其提供较高抗冲击性、破岩效率及排屑能力，降低因冲击导致的切削齿严重失效以及排屑不畅导致的钻头泥包等问题的几率，提高钻头的钻进机速及进尺，起到降本增效的经济效益作用。
附图说明
图1是本实用新型的立体结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是本实用新型中高速多刃异形齿的立体示意图。
具体实施方式
为了更清楚地理解本实用新型，下面将结合实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型的内容不仅局限于下面的实施例。基于本实用新型中实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前体下所获得其它所有实施例，均将属于本实用新型保护的范畴。
如图1和2所示，本实用新型高速金刚石包括钻头体1，钻头体1上设置有多条刀翼2以及水眼3，刀翼2上设有高速多刃异形齿4且水眼3连通到钻头体1中的水道；
如图3所示，所述刀翼2上的高速多刃异形齿4包括聚晶金刚石层001和硬质合金基体002，所述聚晶金刚石层001包括排屑凹槽004以及沿径向延伸环形分布的攻击性切削刃齿003。
实施例
如图1和2所示，其是五刀翼高速金刚石钻头。此五刀翼高速金刚石钻头是由碳化钨材料烧结而成的钻头体，钻头体上设置有5条刀翼及7个水眼。5条刀翼中存在2条主刀翼、3条副刀翼，相邻刀翼夹角以72°均匀分布。7个水眼连通到钻头体中的水道。上述5条刀翼均包括前排齿及后排齿，前排齿及后排齿均以高速多刃异形齿采用罗旋线方式布齿。高速多刃异形齿直径为15.88mm、高度为13.60mm、切削刃齿夹角为150°。相比较普通金刚石钻头，按此方案设计的高速金刚石钻头钻进含石英50%左右的复杂地层时机速提高约45%、进尺增加约52%。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案前提下，还可做出若干修改或等同替代，这均视为本实用新型的保护范畴。
Claims (5)
1.一种高速金刚石钻头，其特征在于：包括钻头体，钻头体上设置有多条刀翼以及水眼，刀翼上设有高速多刃异形齿且水眼连通到钻头体中的水道；所述刀翼上的高速多刃异形齿包括聚晶金刚石层和硬质合金基体，所述聚晶金刚石层包括排屑凹槽以及沿径向延伸环形分布的攻击性切削刃齿。
2.根据权利要求1所述的一种高速金刚石钻头，其特征在于：所述刀翼中至少一条刀翼包括一种前排齿和一种后排齿。
3.根据权利要求2所述的一种高速金刚石钻头，其特征在于：所述前排齿为高速多刃异形齿。
4.根据权利要求2所述的一种高速金刚石钻头，其特征在于：所述后排齿至少部分为高速多刃异形齿。
5.根据权利要求1所述的一种高速金刚石钻头，其特征在于：所述高速多刃异形齿的切削刃夹角范围为140°~170°。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920699141.5U CN210164429U (zh) | 2019-05-16 | 2019-05-16 | 一种高速金刚石钻头 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920699141.5U CN210164429U (zh) | 2019-05-16 | 2019-05-16 | 一种高速金刚石钻头 |
Publications (1)
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Family
ID=69792005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201920699141.5U Active CN210164429U (zh) | 2019-05-16 | 2019-05-16 | 一种高速金刚石钻头 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN210164429U (zh) |
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2019
- 2019-05-16 CN CN201920699141.5U patent/CN210164429U/zh active Active
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