CN211230252U - 深海钻井定向pdc钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种深海钻井定向PDC钻头，包括：钻头本体；第一刀翼和第二刀翼，所述第一刀翼和第二刀翼沿钻头本体周向交错设置，所述第一刀翼包括第一冠部和第一保径段，所述第二刀翼包括第二冠部和第二保径段；圆柱形PDC切削齿和锥球形PDC切削齿，所述第一冠部的前排和第二冠部的前排上设置有若干圆柱形PDC切削齿；所述第一冠部的后排和第二冠部的后排设置有若干锥球形PDC切削齿，所述锥球形PDC切削齿的高度高于圆柱形PDC切削齿高度1mm；PDC复合片，其设置于第一保径段和第二保径段上，所述复合片圆周上具有锯齿状切削齿，所述切削齿的圆心角为30°。本实用新型提高钻头的使用寿命以及抗磨损能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及钻井勘探工具的技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种深海钻井定向PDC钻头。
背景技术
当现有的石油储量开采比例不断增加，勘探新的石油资源就迫在眉睫。海洋深处是石油开发的宝域，近年来，世界许多国家都开始进行深水钻井方面的研究。PDC钻头是聚晶金刚石复合片钻头的简称，是地质钻探行业常用的一种钻井工具，也常用于深海钻井中。现有的PDC钻头在深海沉积岩中钻进时，存在钻头与沉积岩的相互作用造成PDC钻头磨损严重，使用寿命短，严重时甚至会折断钻头的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种深海钻井定向PDC钻头，提高钻头的使用寿命以及抗磨损能力。
为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种深海钻井定向PDC钻头，包括：
钻头本体；
第一刀翼和第二刀翼，所述第一刀翼和第二刀翼沿钻头本体周向交错设置，所述第一刀翼包括第一冠部和第一保径段，所述第二刀翼包括第二冠部和第二保径段；
圆柱形PDC切削齿和锥球形PDC切削齿，所述第一冠部的前排和第二冠部的前排上设置有若干圆柱形PDC切削齿；所述第一冠部的后排和第二冠部的后排设置有若干锥球形PDC切削齿，所述锥球形PDC切削齿的高度高于圆柱形PDC切削齿高度1mm；
PDC复合片，其设置于第一保径段和第二保径段上，所述复合片圆周上具有锯齿状切削齿，所述切削齿的圆心角为30°。
优选的是，所述第一刀翼和第二刀翼各为3个。
优选的是，所述第一刀翼和第二刀翼之间设置有排屑槽。
优选的是，所述钻头本体的冠部设置有多个钻头喷嘴，其与钻头主体中间的水道连通。
优选的是，所述第一保径段的下端通过倒角锥面与钻头本体衔接；所述第二保径段的下端通过倒角锥面与转体本体衔接；
所述倒角锥面表面形成有凹槽，所述凹槽内敷焊有耐磨层，所述耐磨层由铁基碳化钨基体和覆盖于铁基碳化钨基体上层的热稳定聚晶颗粒构成。
优选的是，所述钻头本体的下端设置有接头。
优选的是，锥球形PDC切削齿的锥角为120°。
本实用新型至少包括以下有益效果：本申请的深海钻井定向PDC钻头，刀翼冠部采用两排切削齿，结构紧凑，其中圆柱形PDC切削齿为常规切削齿，锥球形PDC切削齿以略高于圆柱形PDC切削齿设置，保证在深海沉积岩中钻进时的定向作业，减少作用在沉积岩层上扭矩对PDC钻头产生的反扭矩作用，从而减少钻头的磨损率，提高钻头的使用寿命。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是本实用新型深海钻井定向PDC钻头的结构示意图；
图2是本实用新型深海钻井定向PDC钻头俯视图；
图3是本实用新型锥球形PDC切削齿结构示意图；
图4是本实用新型PDC复合片的结构示意图。
附图标记说明：1钻头本体，2第一刀翼，3第二刀翼，4圆柱形PDC切削齿，5锥球形PDC切削齿，6PDC复合片，7排屑槽，8钻头喷嘴，9接头。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“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。
如图1～4所示，本实用新型提供一种深海钻井定向PDC钻头，包括：
钻头本体1；
第一刀翼2和第二刀翼3，所述第一刀翼2和第二刀翼3沿钻头本体1周向交错设置，所述第一刀翼2包括第一冠部和第一保径段，所述第二刀翼3包括第二冠部和第二保径段；
圆柱形PDC切削齿4和锥球形PDC切削齿5，所述第一冠部的前排和第二冠部的前排上设置有若干圆柱形PDC切削齿4；所述第一冠部的后排和第二冠部的后排设置有若干锥球形PDC切削齿5，所述锥球形PDC切削齿5的高度高于圆柱形PDC切削齿4高度1mm；
PDC复合片6，其设置于第一保径段和第二保径段上，所述复合片圆周上具有锯齿状切削齿，所述切削齿的圆心角为30°。PDC复合片6采用锯齿状结构，能显著提高其切削能力，使钻头能够更平稳的钻进。
在上述技术方案中，刀翼冠部采用两排切削齿，结构紧凑，其中圆柱形PDC切削齿4为常规切削齿，锥球形PDC切削齿5以略高于圆柱形PDC切削齿4设置，保证在深海沉积岩中钻进时的定向作业，减少作用在沉积岩层上扭矩对PDC钻头产生的反扭矩作用，从而减少钻头的磨损率，提高钻头的使用寿命。
本申请的深海钻井定向PDC钻头的一优选实施例中，所述第一刀翼2和第二刀翼3各为3个。
本申请的深海钻井定向PDC钻头的一优选实施例中，所述第一刀翼2和第二刀翼3之间设置有排屑槽7。
本申请的深海钻井定向PDC钻头的一优选实施例中，所述钻头本体1的冠部设置有多个钻头喷嘴8，其与钻头主体中间的水道连通。
本申请的深海钻井定向PDC钻头的一优选实施例中，所述第一保径段的下端通过倒角锥面与钻头本体1衔接；所述第二保径段的下端通过倒角锥面与转体本体衔接；
所述倒角锥面表面形成有凹槽，所述凹槽内敷焊有耐磨层，所述耐磨层由铁基碳化钨基体和覆盖于铁基碳化钨基体上层的热稳定聚晶颗粒构成。在倒角锥面设置耐磨层主要是在起钻时减少倒角锥面的磨损。
本申请的深海钻井定向PDC钻头的一优选实施例中，所述钻头本体1的下端设置有接头9，所述接头9用于与设备连接。
本申请的深海钻井定向PDC钻头的一优选实施例中，如图3所示，锥球形PDC切削齿5的锥角为120°。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
Claims (7)
1.一种深海钻井定向PDC钻头，其特征在于，包括：
钻头本体；
第一刀翼和第二刀翼，所述第一刀翼和第二刀翼沿钻头本体周向交错设置，所述第一刀翼包括第一冠部和第一保径段，所述第二刀翼包括第二冠部和第二保径段；
圆柱形PDC切削齿和锥球形PDC切削齿，所述第一冠部的前排和第二冠部的前排上设置有若干圆柱形PDC切削齿；所述第一冠部的后排和第二冠部的后排设置有若干锥球形PDC切削齿，所述锥球形PDC切削齿的高度高于圆柱形PDC切削齿高度1mm；
PDC复合片，其设置于第一保径段和第二保径段上，所述复合片圆周上具有锯齿状切削齿，所述切削齿的圆心角为30°。
2.如权利要求1所述的深海钻井定向PDC钻头，其特征在于，所述第一刀翼和第二刀翼各为3个。
3.如权利要求1所述的深海钻井定向PDC钻头，其特征在于，所述第一刀翼和第二刀翼之间设置有排屑槽。
4.如权利要求1所述的深海钻井定向PDC钻头，其特征在于，所述钻头本体的冠部设置有多个钻头喷嘴，其与钻头主体中间的水道连通。
5.如权利要求1所述的深海钻井定向PDC钻头，其特征在于，所述第一保径段的下端通过倒角锥面与钻头本体衔接；所述第二保径段的下端通过倒角锥面与转体本体衔接；
所述倒角锥面表面形成有凹槽，所述凹槽内敷焊有耐磨层，所述耐磨层由铁基碳化钨基体和覆盖于铁基碳化钨基体上层的热稳定聚晶颗粒构成。
6.如权利要求1所述的深海钻井定向PDC钻头，其特征在于，所述钻头本体的下端设置有接头。
7.如权利要求1所述的深海钻井定向PDC钻头，其特征在于，锥球形PDC切削齿的锥角为120°。
Priority Applications (1)
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| CN201922255966.0U CN211230252U (zh) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | 深海钻井定向pdc钻头 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113482541A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-10-08 | 中国地质大学（北京） | 一种高稳定性非平面齿pdc钻头 |
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2019
- 2019-12-16 CN CN201922255966.0U patent/CN211230252U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN113482541A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-10-08 | 中国地质大学（北京） | 一种高稳定性非平面齿pdc钻头 |
| CN113482541B (zh) * | 2021-08-17 | 2022-08-12 | 中国地质大学（北京） | 一种高稳定性非平面齿pdc钻头 |
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