CN220469803U - 一种用于钻探的异型齿高射流平顶式钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于钻探的异型齿高射流平顶式钻头，本实用新型在钻头体上设有头部件、钻头体、异形切削齿、常规切削齿、脉冲式射流喷嘴、直冲式射流喷嘴、外环刀翼和内环刀翼，在外环刀翼上异形切削齿与常规切削齿交替排布，且不同类型的切削齿具有同一切削面，有效提高钻头工作时的稳定性。内外环刀翼互相配合，可以有效提高破岩效率。直冲式射流喷嘴主要起到水力破岩的作用，脉冲式射流喷嘴具有改变井底流场的作用，可以增强井底流场的扰动性，避免岩石在井底的重复切削，提高钻头的机械钻速。在不同深度、不同硬度的地层可以具体优化设置切削齿的类型，实现钻头切削齿的个性化设计，提高机械钻速，增加钻头的使用寿命。

Description

一种用于钻探的异型齿高射流平顶式钻头

技术领域

本实用新型涉及钻探工具技术领域，具体涉及一种用于钻探的异型齿高射流平顶式钻头。

背景技术

在矿产资源开采及勘探时，需要钻采的大多是坚硬非均质地层，即地层硬度大、岩石的岩性差异性大，常规的固定翼钻头和牙轮钻头不能满足地质钻探要求。现有固定切削齿钻头钻遇非均质地层时，切削齿极易因为承受钻压不均而出现齿断裂问题，活动式的牙轮钻头在非均质地层中易发生泥包问题，导致机械钻速和钻探效率低，同时常规的固定式钻头和牙轮钻头定向能力弱，因此，针对上述问题提出一种用于钻探的异型齿高射流平顶式钻头。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于钻探的异型齿高射流平顶式钻头，解决上述背景中提出的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型具体提供下述技术方案：一种用于钻探的异型齿高射流平顶式钻头，包括钻头体，其特征在于：所述钻头体上方设有头部件，所述钻头体中部两侧开设有卸扣槽，所述钻头体下方设有丝扣，所述头部件上方周向交替设有异形切削齿与常规切削齿，所述头部件上方内设有外环刀翼，所述头部件上方内设有交替脉冲式射流喷嘴与直冲式射流喷嘴，所述外环刀翼里侧设有内环刀翼，所述钻头体内开设有钻井液流道。

优选的，所述钻头体上方固定连接头部件，所述头部件上方周向交替固定连接异形切削齿与常规切削齿，且异形切削齿与常规切削齿凸出头部件顶部，同时异形切削齿、常规切削齿与头部件顶部形成排屑槽。

优选的，所述排屑槽底部内交替固定连接脉冲式射流喷嘴与直冲式射流喷嘴，且脉冲式射流喷嘴、直冲式射流喷嘴两两斜向对称，同时脉冲式射流喷嘴、直冲式射流喷嘴与钻井液流道连通。

优选的，所述排屑槽内固定连接外环刀翼，且外环刀翼置于脉冲式射流喷嘴与直冲式射流喷嘴之间有距离，同时四个外环刀翼对称，所述外环刀翼前侧固定连接异形切削齿。

优选的，所述异形切削齿、常规切削齿内侧上方均固定连接内环刀翼，且内环刀翼与外环刀翼之间有距离。

优选的，所述钻头体中部两侧均开设有卸扣槽，所述钻头体底部外开设有丝扣，且丝扣外接钻杆。

本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：

本实用新型通过在钻头体上设有头部件、异形切削齿、常规切削齿、脉冲式射流喷嘴、直冲式射流喷嘴、外环刀翼与内环刀翼，在异形切削齿与常规切削齿多个切削齿交替排布，且不同形状切削齿，同时具有同一切削面，工作时钻头的稳定性较好。内外环刀翼互相配合，可以有效的提高破岩效率。钻头具有直冲式射流喷嘴与脉冲式射流喷嘴，直冲式射流主要起到水力破岩的作用，脉冲式射流喷嘴具有改变井底流场的作用，增强井底流场的扰动性，避免岩石在井底的重复切削，提高钻头的机械钻速。在不同深度、不同硬度的地层可以具体优化设置切削齿的类型，可以实现个性化设计，增加机械钻速和钻头的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本实用新型的整体示意图；

图2为本实用新型的整体正视示意图；

图3为本实用新型的整体剖视示意图；

图4为本实用新型的整体俯视示意图。

附图中的标号分别表示如下：

1、钻头体；11、头部件；12、排屑槽；2、卸扣槽；3、丝扣；41、异形切削齿；5、常规切削齿；6、脉冲式射流喷嘴；7、直冲式射流喷嘴；8、内环刀翼；9、外环刀翼；10、钻井液流道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4所示，本实用新型提供了一种用于钻探的异型齿高射流平顶式钻头，包括钻头体1，所述钻头体1上方设有头部件11，所述钻头体1中部两侧开设有卸扣槽2，所述钻头体1下方设有丝扣3，所述头部件11上方周向交替设有异形切削齿41与常规切削齿5，所述头部件11上方内设有外环刀翼9，所述头部件11上方内设有交替脉冲式射流喷嘴6与直冲式射流喷嘴7，所述外环刀翼9里侧设有内环刀翼8，所述钻头体1内开设有钻井液流道10。

在本实施方式中，通过钻头体1上方固定连接头部件11，头部件11上方周向交替固定连接异形切削齿41与常规切削齿5，且异形切削齿41与常规切削齿5凸出头部件11顶部，同时异形切削齿41、常规切削齿5与头部件11顶部形成排屑槽12。

在头部件11外侧交替设有异形切削齿41与常规切削齿5，两者的切削效果不同，交替安装后对破碎井底岩石效果更好。

进一步地，排屑槽12底部内交替固定连接脉冲式射流喷嘴6与直冲式射流喷嘴7，且脉冲式射流喷嘴6、直冲式射流喷嘴7两两斜向对称，同时脉冲式射流喷嘴6、直冲式射流喷嘴7与钻井液流道10连通。

在头部件11顶部内形成排屑槽12，排屑槽12内交替设有脉冲式射流喷嘴6与直冲式射流喷嘴7，同时两者以不同的方式喷射出钻井液。

通过排屑槽12内固定连接外环刀翼9，且外环刀翼9置于脉冲式射流喷嘴6与直冲式射流喷嘴7之间有距离，同时四个外环刀翼9对称，外环刀翼9前侧固定连接异形切削齿41。

进一步地，异形切削齿41、常规切削齿5内侧上方均固定连接内环刀翼8，且内环刀翼8与外环刀翼9之间有距离。

在排屑槽12内设有内环刀翼8，在异形切削齿41上设有外环刀翼9，外环刀翼9与内环刀翼8之间相互配合，在钻井时能够更好的对井底岩石进行破碎。

通过钻头体1中部两侧均开设有卸扣槽2，钻头体1底部外开设有丝扣3，且丝扣3外接钻杆。

工作原理：

在钻头体1上设有头部件11、异形切削齿41、常规切削齿5、脉冲式射流喷嘴6、直冲式射流喷嘴7、内环刀翼8与外环刀翼9，在异形切削齿41上包括了三棱锥聚金金刚石复合片和切削齿基体，异形切削齿41设置两颗，呈对角设置，异形切削齿41的侧倾角设置为6°，后倾角设置为10°，异形切削齿41的型号为1308，且常规切削齿5与异形切削齿41交替排布，可以更好的起到破碎井底岩石的作用，常规切削齿5的侧倾角设置为5°，后倾角设置为12°，在脉冲式射流喷嘴6、直冲式射流喷嘴7均与钻井液流道10连通，且两者交替排布，直冲式射流喷嘴7与钻头轴线夹角为30°，其直径为10mm，直冲式射流喷嘴7的外侧为螺纹，与钻头体1通过螺纹连接，脉冲式射流喷嘴6与直冲式射流喷嘴7同圆心设置，脉冲式射流喷嘴6内设置腔体，将直冲式的钻井液转化为脉冲式，其与钻头轴线夹角为45°,其直径为10mm，内环刀翼8呈现同轴等径排布，共有两条刀翼，两条刀翼上安装常规切削齿5内侧。外环刀翼9设置四条，四条刀翼安装异形切削齿41。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于钻探的异型齿高射流平顶式钻头，包括钻头体(1)，其特征在于：所述钻头体(1)上方设有头部件(11)，所述钻头体(1)中部两侧开设有卸扣槽(2)，所述钻头体(1)下方设有丝扣(3)，所述头部件(11)上方周向交替设有异形切削齿(41)与常规切削齿(5)，所述头部件(11)上方内设有外环刀翼(9)，所述头部件(11)上方内设有交替脉冲式射流喷嘴(6)与直冲式射流喷嘴(7)，所述外环刀翼(9)里侧设有内环刀翼(8)，所述钻头体(1)内开设有钻井液流道(10)。

2.根据权利要求1所述的一种用于钻探的异型齿高射流平顶式钻头，其特征在于：所述钻头体(1)上方固定连接头部件(11)，所述头部件(11)上方周向交替固定连接异形切削齿(41)与常规切削齿(5)，且异形切削齿(41)与常规切削齿(5)凸出头部件(11)顶部，同时异形切削齿(41)、常规切削齿(5)与头部件(11)顶部形成排屑槽(12)。

3.根据权利要求2所述的一种用于钻探的异型齿高射流平顶式钻头，其特征在于：所述排屑槽(12)底部内交替固定连接脉冲式射流喷嘴(6)与直冲式射流喷嘴(7)，且脉冲式射流喷嘴(6)、直冲式射流喷嘴(7)两两斜向对称，同时脉冲式射流喷嘴(6)、直冲式射流喷嘴(7)与钻井液流道(10)连通。

4.根据权利要求3所述的一种用于钻探的异型齿高射流平顶式钻头，其特征在于：所述排屑槽(12)内固定连接外环刀翼(9)，且外环刀翼(9)置于脉冲式射流喷嘴(6)与直冲式射流喷嘴(7)之间有距离，同时四个外环刀翼(9)对称，所述外环刀翼(9)前侧固定连接异形切削齿(41)。

5.根据权利要求4所述的一种用于钻探的异型齿高射流平顶式钻头，其特征在于：所述异形切削齿(41)、常规切削齿(5)内侧上方均固定连接内环刀翼(8)，且内环刀翼(8)与外环刀翼(9)之间有距离。

6.根据权利要求5所述的一种用于钻探的异型齿高射流平顶式钻头，其特征在于：所述钻头体(1)中部两侧均开设有卸扣槽(2)，所述钻头体(1)底部外开设有丝扣(3)，且丝扣(3)外接钻杆。