CN219138976U - 一种适用于高抗冲击地层的混合齿钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于高抗冲击地层的混合齿钻头，包括刀翼本体，刀翼本体上设有第一切削齿组件、第二切削齿组件以及第三切削齿组件；第一切削齿组件包括多个第一平面切削齿以及多个第一非平面切削齿；第二切削齿组件包括多个第二平面切削齿以及多个第二非平面切削齿；第三切削齿组件包括多个第三非平面切削齿。一种混合齿钻头，包括钻头本体以及多个所述的刀翼本体，多个刀翼本体均设于钻头本体上。本实用新型的刀翼本体上分布的第一切削齿组件、第二切削齿组件以及第三切削齿组件由平面切削齿和非平面切削齿组成，提高钻头的破岩速度的同时还可提高刀翼本体的稳定性。

Description

一种适用于高抗冲击地层的混合齿钻头

技术领域

本实用新型涉及钻头技术领域，尤其涉及一种适用于高抗冲击地层的混合齿钻头。

背景技术

塔里木博孜区块吉迪克组沉积巨厚砾石层，从纵向沉积特片分析，分为未成岩段、准成岩段及成岩段。未成岩段砾石胶结疏松，基质以砂泥质胶结为主，至成岩段，胶结趋于致密，强度高，对切削齿的抗冲击能力要求高，现有钻头容易损坏，所以消耗多，钻井周期长。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种适用于高抗冲击地层的混合齿钻头，其刀翼本体上分布的第一切削齿组件、第二切削齿组件以及第三切削齿组件由平面切削齿和非平面切削齿组成，提高钻头的破岩速度的同时还可提高刀翼本体的稳定性。

本实用新型的目的之二在于提供一种混合齿钻头，其具有的刀翼本体分布的第一切削齿组件、第二切削齿组件以及第三切削齿组件由平面切削齿和非平面切削齿组成，提高钻头的破岩速度的同时还可提高刀翼本体的稳定性。

本实用新型的目的之一采用以下技术方案实现：

一种适用于高抗冲击地层的混合齿钻头，包括刀翼本体，所述刀翼本体上设有第一切削齿组件、第二切削齿组件以及第三切削齿组件，所述第一切削齿组件、第二切削齿组件以及第三切削齿组件在所述刀翼本体的转动方向上间隔分布；所述第一切削齿组件包括多个第一平面切削齿以及多个第一非平面切削齿，多个第一平面切削齿与多个第一非平面切削齿在刀翼本体的长度方向上间隔分布；所述第二切削齿组件包括多个第二平面切削齿以及多个第二非平面切削齿，多个第二平面切削齿与多个第二非平面切削齿在刀翼本体的长度方向上间隔分布；所述第三切削齿组件包括多个在刀翼本体的长度方向上间隔分布的第三非平面切削齿。

进一步地，所述第一非平面切削齿的端面上设有两个第一切削面，两个第一切削面呈夹角设置。

进一步地，所述第二非平面切削齿上设有圆弧切削面。

进一步地，所述第三非平面切削齿的端面上设有第二切削面以及至少两个第三切削面，至少两个第三切削面衔接于所述第二切削面的外周沿，至少两个第三切削面绕第二切削面的中心轴线圆周分布并相互衔接；各个第三切削面与第二切削面呈夹角设置；相邻两个第三切削面呈夹角设置。

进一步地，所述第一平面切削齿、所述第一非平面切削齿、所述第二平面切削齿以及所述第二非平面切削齿在刀翼本体的长度方向上交错分布。

进一步地，包括钻头本体以及多个所述的刀翼本体，多个刀翼本体均设于所述钻头本体上并绕钻头本体的中心轴线圆周间隔分布。

进一步地，所述钻头本体上设有喷嘴，相邻两个刀翼本体之间均设有所述喷嘴。

进一步地，所述刀翼本体设有六个。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：刀翼本体上分布有第一切削齿组件、第二切削齿组件以及第三切削齿组件，且第一切削齿组件、第二切削齿组件以及第三切削齿组件均具有多个切削齿，多个切削齿可以提高钻头在钻入地层时的整体切削力。

此外，第一切削齿组件具有多个第一平面切削齿以及多个第一非平面切削齿，第二切削齿组件具有多个第二平面切削齿以及多个第二非平面切削齿，第三切削齿组件具有多个第三非平面切削齿，即在刀翼分布上是由平面切削齿和非平面切削齿混合形成，一方面非平面切削齿的切削面不是平面，因而在钻入过程中非平面切削齿不会的表面不会完全与岩层接触，因而与岩层接触面积小，比压高，易于吃入地层相对减少磨损，可有效提高钻井过程中的破碎岩石的效率，提高切削力及整体力矩，降低破岩被动的转矩波动，提高钻速。另一方面，平面切削齿的切削面为平面，因而在钻入过程中平面切削齿可以增加与岩层的接触面积，因而可以提高钻入过程的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的另一视角结构示意图；

图3为本实用新型的第一非平面切削齿的结构示意图；

图4为本实用新型的第二非平面切削齿的结构示意图；

图5为本实用新型的第三非平面切削齿的结构示意图。

图中：10、钻头本体；11、喷嘴；20、刀翼本体；21、第一非平面切削齿；211、第一切削面；22、第一平面切削齿；23、第二非平面切削齿；231、圆弧切削面；24、第二平面切削齿；25、第三非平面切削齿；251、第二切削面；252、第三切削面。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

如图1-5所示的一种适用于高抗冲击地层的混合齿钻头，包括刀翼本体20，在刀翼本体20上设有第一切削齿组件、第二切削齿组件以及第三切削齿组件，且第一切削齿组件、第二切削齿组件以及第三切削齿组件在刀翼本体20的转动方向上间隔分布。

具体的是，第一切削齿组件包括多个第一平面切削齿22以及多个第一非平面切削齿21，且多个第一平面切削齿22与多个第一非平面切削齿21在刀翼本体20的长度方向上间隔分布；第二切削齿组件包括多个第二平面切削齿24以及多个第二非平面切削齿23，多个第二平面切削齿24与多个第二非平面切削齿23在刀翼本体20的长度方向上间隔分布；第三切削齿组件包括多个在刀翼本体20的长度方向上间隔分布的第三非平面切削齿25。

在上述结构基础上，使用本实用新型的适用于高抗冲击地层的混合齿钻头，可以将刀翼本体20设置在钻头本体10上，由于在刀翼本体20上分布有第一切削齿组件、第二切削齿组件以及第三切削齿组件，且第一切削齿组件、第二切削齿组件以及第三切削齿组件均具有多个切削齿，因而在钻头本体10转动时，刀翼本体20随着一起转动，刀翼本体20的转动方向上分布的第一切削齿组件、第二切削齿组件以及第三切削齿组件的切削齿均可与地层接触，多个切削齿可以提高钻头在钻入地层时的整体切削力。

此外，第一切削齿组件具有多个第一平面切削齿22以及多个第一非平面切削齿21，第二切削齿组件具有多个第二平面切削齿24以及多个第二非平面切削齿23，第三切削齿组件具有多个第三非平面切削齿25，即在刀翼分布上是由平面切削齿和非平面切削齿混合形成，一方面非平面切削齿的切削面不是平面，因而在钻入过程中非平面切削齿不会的表面不会完全与岩层接触，因而与岩层接触面积小，比压高，易于吃入地层相对减少磨损，可有效提高钻井过程中的破碎岩石的效率，提高切削力及整体力矩，降低破岩被动的转矩波动，提高钻速。另一方面，平面切削齿的切削面为平面，因而在钻入过程中平面切削齿可以增加与岩层的接触面积，因而可以提高钻入过程的稳定性。

进一步地，第一非平面切削齿21的端面上设有两个第一切削面211，两个第一切削面211呈夹角设置，即两第一切削面211不在一个平面，在切削时，两个第一切削面211的衔接处先与岩层接触，开始破岩，降低破岩过程中与岩层的接触面积，从而提高破岩速度，而在逐渐伸入的过程中两个第一切削面211可以排屑并进行切削。

进一步地，第二非平面切削齿23上设有圆弧切削面231，如此，在钻入地层的过程中，第二非平面切削齿23具有的圆弧切削面231与岩层以圆弧面接触，即非平面接触，相对完全平面接触的接触面积较小因而可以提高一定的破岩速度，同时，采用圆弧面接触，岩层可与在圆弧的不同点进行接触，接触点形成的连线相对平缓，因而可以提供破岩过程中的稳定性。

进一步地，上述第三非平面切削齿25的端面上设有第二切削面251以及至少两个第三切削面252，至少两个第三切削面252衔接于第二切削面251的外周沿，至少两个第三切削面252绕第二切削面251的中心轴线圆周分布并相互衔接；各个第三切削面252与第二切削面251呈夹角设置；相邻两个第三切削面252呈夹角设置，即各个第三切削面252与第二切削面251均不在一个平面，同时各个第三切削面252也不在一个平面，在切削时，可以是相邻两个面之间的衔接处先与岩层接触，开始破岩，降低破岩过程中与岩层的接触面积，岩屑可沿对应的切削面排除。且由于多个第三切削面252围设在第二切削面251的外周沿，即该第三非平面切削齿25着力于岩层的各部分的力类似，易于平稳吃入岩层。

需要说明的是，采用上述三种不同的非平面切削齿间隔交错的分布在刀翼本体20上，具有两个第一切削面211的第一非平面切削齿21破岩速度相对较快，而具有圆弧切削面231的第二非平面切削齿23以及具有第二切削面251和第三切削面252的第三非平面切削齿25可以提高破岩速度的同时又可保持破岩的稳定性，配合设置在刀翼本体20上的平面切削齿，可以形成破岩速度高，稳定性好的结构。

进一步地，第一平面切削齿22、第一非平面切削齿21、第二平面切削齿24以及第二非平面切削齿23在刀翼本体20的长度方向上交错分布。由于在刀翼本体20的长度方向上分布有第一平面切削齿22、第一非平面切削齿21、第二平面切削齿24、第二非平面切削齿23以及第三非平面切削齿25，因而在钻头本体10钻入地层的过程中，平面切削齿、非平面切削齿交替的与地层接触，既可提高钻速，又可提高钻入过程的稳定性。

实施例2，

如图1-5所示的一种适用于高抗冲击地层的混合齿钻头，包括钻头本体10以及多个实施例1中的刀翼本体20，多个刀翼本体20均设于钻头本体10上并绕钻头本体10的中心轴线圆周间隔分布。

在上述结构基础上，可以将多个刀翼本体20设置在钻头本体10上，由于在刀翼本体20上分布有第一切削齿组件、第二切削齿组件以及第三切削齿组件，且第一切削齿组件、第二切削齿组件以及第三切削齿组件均具有多个切削齿，因而在钻头本体10转动时，刀翼本体20随着一起转动，刀翼本体20的转动方向上分布的第一切削齿组件、第二切削齿组件以及第三切削齿组件的切削齿均可与地层接触，多个切削齿可以提高钻头在钻入地层时的整体切削力。

此外，第一切削齿组件具有多个第一平面切削齿22以及多个第一非平面切削齿21，第二切削齿组件具有多个第二平面切削齿24以及多个第二非平面切削齿23，第三切削齿组件具有多个第三非平面切削齿25，即在刀翼分布上是由平面切削齿和非平面切削齿混合形成，一方面非平面切削齿的切削面不是平面，因而在钻入过程中非平面切削齿不会的表面不会完全与岩层接触，因而与岩层接触面积小，比压高，易于吃入地层相对减少磨损，可有效提高钻井过程中的破碎岩石的效率，提高切削力及整体力矩，降低破岩被动的转矩波动，提高钻速。另一方面，平面切削齿的切削面为平面，因而在钻入过程中平面切削齿可以增加与岩层的接触面积，因而可以提高钻入过程的稳定性。

进一步地，钻头本体10上设有喷嘴11，相邻两个刀翼本体20之间均设有喷嘴11，该喷嘴11可以与外部清洗管道连通，在钻入过程中可以通过喷嘴11喷射清洗水，可增强清洗岩屑的效果，可有效地防止钻头泥包的现象。

进一步地，刀翼本体20设有六个，采用六个刀翼本体20分布在钻头本体10上，可以钻头本体10在周向上分布的每个刀翼的承载力相对均衡，钻入地层时受力均匀，因而更加平稳。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种适用于高抗冲击地层的混合齿钻头，其特征在于，包括刀翼本体，所述刀翼本体上设有第一切削齿组件、第二切削齿组件以及第三切削齿组件，所述第一切削齿组件、第二切削齿组件以及第三切削齿组件在所述刀翼本体的转动方向上间隔分布；所述第一切削齿组件包括多个第一平面切削齿以及多个第一非平面切削齿，多个第一平面切削齿与多个第一非平面切削齿在刀翼本体的长度方向上间隔分布；所述第二切削齿组件包括多个第二平面切削齿以及多个第二非平面切削齿，多个第二平面切削齿与多个第二非平面切削齿在刀翼本体的长度方向上间隔分布；所述第三切削齿组件包括多个在刀翼本体的长度方向上间隔分布的第三非平面切削齿。

2.如权利要求1所述的适用于高抗冲击地层的混合齿钻头，其特征在于，所述第一非平面切削齿的端面上设有两个第一切削面，两个第一切削面呈夹角设置。

3.如权利要求1所述的适用于高抗冲击地层的混合齿钻头，其特征在于，所述第二非平面切削齿上设有圆弧切削面。

4.如权利要求1所述的适用于高抗冲击地层的混合齿钻头，其特征在于，所述第三非平面切削齿的端面上设有第二切削面以及至少两个第三切削面，至少两个第三切削面衔接于所述第二切削面的外周沿，至少两个第三切削面绕第二切削面的中心轴线圆周分布并相互衔接；各个第三切削面与第二切削面呈夹角设置；相邻两个第三切削面呈夹角设置。

5.如权利要求1-4任一项所述的适用于高抗冲击地层的混合齿钻头，其特征在于，所述第一平面切削齿、所述第一非平面切削齿、所述第二平面切削齿以及所述第二非平面切削齿在刀翼本体的长度方向上交错分布。

6.如权利要求1-4任一项所述的适用于高抗冲击地层的混合齿钻头，其特征在于，包括钻头本体以及多个所述的刀翼本体，多个刀翼本体均设于所述钻头本体上并绕钻头本体的中心轴线圆周间隔分布。

7.如权利要求6所述的适用于高抗冲击地层的混合齿钻头，其特征在于，所述钻头本体上设有喷嘴，相邻两个刀翼本体之间均设有所述喷嘴。

8.如权利要求6所述的适用于高抗冲击地层的混合齿钻头，其特征在于，所述刀翼本体设有六个。

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