CN212958473U - 一种锥形齿混合布设的pdc钻头 - Google Patents
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Abstract
本新型实用公开了一种锥形齿混合布设的PDC钻头，包括若干个设置在钻头本体上的螺旋状刀翼，刀翼的顶部设有锥形齿，侧面设有主切削齿，保径聚晶耐磨条垂直安装在刀翼的保径面上；在相邻刀翼之间的流道上，还设有与钻头内孔相连通的水孔。本实用新型提高了机械钻速和进尺，改善了钻头井底工作环境，提高了钻头使用寿命，降低了钻井成本，提高了钻井效率。
Description
技术领域
本实用新型属于勘探钻头技术领域，涉及地质勘探矿用钻井中使用的钻头，具体涉及一种锥形齿混合布设的PDC钻头。
背景技术
目前各类矿用钻头种类繁多，但在相应的勘探区块不能够适应不同的钻井需要，主要表现为在钻井过程中存在机械钻速较低，穿夹层能力弱，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；因此严重影响钻井工作效率，加大钻井成本。
发明内容
本实用新型解决的问题在于提供一种锥形齿混合布设的PDC钻头，该钻头具有机械钻速高、钻头钻进稳定、使用寿命长等特点。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种锥形齿混合布设的PDC钻头，包括若干个设置在钻头本体上的螺旋状刀翼，刀翼的顶部设有锥形齿，侧面设有主切削齿，保径聚晶耐磨条垂直安装在刀翼的保径面上；在相邻刀翼之间的流道上，还设有与钻头内孔相连通的水孔。
所述主切削齿设置在刀翼的切削方向侧上，每片刀翼上设置的主切削齿数量相同或不同。
所述的保径聚晶耐磨条固定在在保径面的齿穴当中，每片刀翼上设有两个相平行并交错布置的保径聚晶耐磨条。
所述的刀翼共四片，在刀翼上设置的主切削齿分别为3颗、2颗、1颗、1颗。
所述刀翼的分布角度分别为：84°、94°、100°、82°。
根据钻头本体的直径，主切削齿的仰角角度可在15°至20°之间调整。
所述主切削齿的仰角为16°。
所述主切削齿为13mm或16mm的切削齿。
所述相邻刀翼之间均设有水孔。
所述钻头本体下部设有与钻杆相匹配的连接螺纹。
本实用新型的有益效果是：
钻头在掘进工作时都会产生横向摆动，而矿用掘进的小尺寸PDC钻头尤其如此，因钻掘机械的原因，被掘进岩层的岩性变化都会增大横向摆动可能性，从而会出现掘进孔不规则现象；同时会加大对钻头的不平衡的猛烈的瞬间冲撞，由此而来则会影响掘进孔质量和造成钻头的先期破损。而本实用新型提供的锥形齿混合布设的PDC钻头，在PDC钻头主切削齿加入锥型齿后，它在钻进时锥尖和锥体始终契入岩层，能够预先破岩达到相对平稳的态势，从而大幅度降低了钻头的横向摆动，使掘进孔更加规则，也使钻头使用寿命得以提升。
本实用新型提供的锥形齿混合布设的PDC钻头，在主切削齿之间加入锥型齿，使得钻头常规布齿密度降低，同时锥形齿进行预先破岩，钻头刀翼向外推移，通过以上设计组合提高了钻头机械钻速和进尺，改善了钻头井底工作环境，这样一来，钻井液的整体流动会更加通畅，对所有切削齿的冷却能力加强，对岩屑的上排更加及时通畅，从而延长钻头使用寿命，降低钻井成本，提高钻井效率。
附图说明
图1是本新型实用的主视图；
图2是本新型实用的正等侧视图；
图中：1、主切削齿，2、锥形齿，3、水孔，4、刀翼，5、流道，6、保径面，7、保径聚晶耐磨条，8、连接螺纹。
具体实施方式
参见图1～图2，一种锥形齿混合布设的PDC钻头，包括若干个设置在钻头本体上的螺旋状刀翼4，刀翼4的顶部设有锥形齿2，侧面设有主切削齿1，保径聚晶耐磨条7垂直安装在刀翼4的保径面6上；在相邻刀翼4之间的流道5上，还设有与钻头内孔相连通的水孔3。
在PDC钻头主切削齿加入锥型齿后，它在钻进时锥尖和锥体始终契入岩层，能够预先破岩达到相对平稳的态势，从而大幅度降低了钻头的横向摆动，使掘进孔更加规则，也使钻头使用寿命得以提升。同时锥形齿进行预先破岩，钻头刀翼向外推移，通过以上设计组合提高了钻头机械钻速和进尺，改善了钻头井底工作环境，这样一来，钻井液的整体流动会更加通畅，对所有复合片的冷却能力加强。
进一步的，所述主切削齿1设置在刀翼4的切削方向侧上，每片刀翼4上设置的主切削齿1数量相同或不同。
所述的保径聚晶耐磨条7固定在在保径面6的齿穴当中，每片刀翼4上设有两个相平行并交错布置的保径聚晶耐磨条7。
具体的，所述的刀翼4共四片，在刀翼4上设置的主切削齿1分别为3颗、2颗、1颗、1颗。
所述刀翼4的分布角度分别为：84°、94°、100°、82°。根据钻头本体的直径，主切削齿1的仰角角度可在15°至20°之间调整。
更具体的，所述主切削齿1的仰角为16°。所述主切削齿1为13mm或16mm的切削齿。
进一步的，所述相邻刀翼4之间均设有水孔3。
钻头本体下部设有与钻杆相匹配的连接螺纹8。
下面给出具体的实施例。
一种锥形齿混合布设的PDC钻头，该PDC钻头钻头本体选用优质合金结构钢通过机械加工而成，钻头本体上有四片刀翼，刀翼与钻头本体为一体。钻头四个刀翼上放置13mm主切削齿和13mm锥形齿，在各刀翼保径面上加装耐磨聚晶条。所有的切削齿都是焊接在刀翼上的齿穴之中，在刀翼之间的流道上布置有水孔，水孔与钻头内腔贯通。钻头本体下部内腔有标准钻具连接螺纹。
如图1-图2所示，主切削齿1、保径聚晶耐磨条7安装焊接在刀翼4上，锥形齿2安装焊接在刀翼4上，刀翼4共4片，在刀翼侧面布置的主切削齿分别为3颗、2颗、1颗、1颗、每个刀翼有1颗锥形齿2，主切削齿共7颗，主切削齿的仰角为16°，刀翼之间的夹角为84°、94°、100°、82°分布在钻头本体圆柱上。保径聚晶耐磨条7焊接安装在保径面6的齿穴当中，且交错布置，保径聚晶耐磨条7垂直于保径面上。
在各刀翼的保径面6上安装有8根保径聚晶耐磨条7，两片刀翼4之间是流道5，流道5中有喷嘴水孔3，每片刀翼之间有1个水孔3，水孔3与钻头内孔贯通。钻头接头下部连接螺纹8与标准钻杆连接。而且钻头直径大小可变，相应的刀翼主切削齿会增加。
本实用新型提高了机械钻速和进尺，改善了钻头井底工作环境，提高了钻头使用寿命，降低了钻井成本，提高了钻井效率。
以上给出的实施例是实现本实用新型较优的例子，本实用新型不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本实用新型技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种锥形齿混合布设的PDC钻头，其特征在于，包括若干个设置在钻头本体上的螺旋状刀翼(4)，刀翼(4)的顶部设有锥形齿(2)，侧面设有主切削齿(1)，保径聚晶耐磨条(7)垂直安装在刀翼(4)的保径面(6)上；在相邻刀翼(4)之间的流道(5)上，还设有与钻头内孔相连通的水孔(3)。
2.如权利要求1所述的锥形齿混合布设的PDC钻头，其特征在于，所述主切削齿(1)设置在刀翼(4)的切削方向侧上，每片刀翼(4)上设置的主切削齿(1)数量相同或不同。
3.如权利要求1所述的锥形齿混合布设的PDC钻头，其特征在于，所述的保径聚晶耐磨条(7)固定在保径面(6)的齿穴当中，每片刀翼(4)上设有两个相平行并交错布置的保径聚晶耐磨条(7)。
4.如权利要求1所述的锥形齿混合布设的PDC钻头，其特征在于，所述的刀翼(4)共四片，在刀翼(4)上设置的主切削齿(1)分别为3颗、2颗、1颗、1颗。
5.如权利要求1或4所述的锥形齿混合布设的PDC钻头，其特征在于，所述刀翼(4)的分布角度分别为：84°、94°、100°、82°。
6.如权利要求1所述的锥形齿混合布设的PDC钻头，其特征在于，根据钻头本体的直径，主切削齿(1)的仰角角度可在15°至20°之间调整。
7.如权利要求1所述的锥形齿混合布设的PDC钻头，其特征在于，所述主切削齿(1)的仰角为16°。
8.如权利要求1所述的锥形齿混合布设的PDC钻头，其特征在于，所述主切削齿(1)为13mm或16mm的切削齿。
9.如权利要求1所述的锥形齿混合布设的PDC钻头，其特征在于，所述相邻刀翼(4)之间均设有水孔(3)。
10.如权利要求1所述的锥形齿混合布设的PDC钻头，其特征在于，钻头本体下部设有与钻杆相匹配的连接螺纹(8)。
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2020
- 2020-07-09 CN CN202021340095.9U patent/CN212958473U/zh active Active
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