[实用新型]双排齿金刚石钻头

说明书

(一)技术领域：

双排齿金刚石钻头，属石油、地质勘探钻井技术领域。

(二)背景技术：

目前，用于石油、地质勘探钻井的金刚石钻头，存在以下缺陷有待改进：

1、由于刀翼的深浅设计不合理，使钻头在软到中硬地层的钻进中不能获得较高的机械钻速，钻头的适用性受到限制；

2、刀翼的弧度设计不够好，钻头的工作稳定性及其攻击能力欠佳；

3、排屑槽不够宽敞，水力参数设计也不够好，影响岩屑的顺利排出，也阻碍机械钻速的提高；

4、切削齿与刀翼搭配不协调，切削齿的攻击能力和抗冲击能力弱，钻头使用寿命短。

(三)发明内容：

本实用新型要解决的问题就是针对以上不足而提供一种在软到中硬地层的钻进中能获得较高的机械钻速、抗冲击能力和攻击能力都得到增强、使用寿命长的金刚石钻头。其技术方案如下：

它包括钻头体和接头，钻头体安装在接头上。钻头体的上端外围是保径，保径之间形成排屑槽，保径的下端到钻头体的下端部是刀翼，在刀翼上布设有切削齿主齿和副齿，刀翼的顶端形成冠部。在钻头体的下端部开设有喷嘴，喷嘴的另一端与钻头的水孔连通。其关键技术是刀翼为弧形刀翼，刀翼上的主齿包括直径分别为19mm和13mm的齿，副齿的直径为16mm。

与现有技术相比本实用新型具有的有益效果是：

1、由表4及表2看出，本实用新型的深刀翼、中等抛物线外形配置大直径布齿设计，使钻头在软到中硬地层的钻进中能获得较高的机械钻速；

2、由表1看出，弧形刀翼设计增强钻头的工作稳定性及其攻击能力；

3、由于恰到好处的弧形刀翼设计，使得排屑槽变得宽敞，有利于岩屑的顺利排出；由表3看出，先进的水力参数设计(即喷嘴位置的设计)，也有利于岩屑的顺利排出，大大提高机械钻速；

4、由表1及表2看出，切削齿(即主齿和副齿)多空间角度设计，特别加入旁侧角参数设计，能较大幅度提高切削齿的攻击能力和抗冲击能力。

(四)附图说明：

图1，为本实用新型结构示意图；

图2，为图1俯视图。

(五)具体实施方式：

参见图1、图2，本实用新型包括钻头体5和接头6，钻头体5安装在接头6上，接头选用API接头。钻头体5的上端外围是保径4，保径4的宽度均为44.2mm，保径4之间形成排屑槽8，保径4的下端到钻头体5的下端部是刀翼7，在刀翼7上布设有主齿9和副齿10，刀翼7的顶端形成冠部3。在钻头体5的下端部开设有喷嘴2，喷嘴2的另一端与钻头的水孔1连通。其关键技术是刀翼7为弧形刀翼，刀翼7上的主齿9包括直径分别为19mm和13mm的齿，副齿10的直径为16mm。钻头的直径为9-1/2英寸。主齿和副齿为PDC(聚晶金刚石)齿。图2中箭头方向是钻头旋转方向。

冠部的内锥角度A、冠形长度C、冠顶部E、冠顶中心距F、芯部B、保径长度D、保径的水道深度G的数值分别为表4中的数值。其中内锥角度A是指钻头内锥与钻头中心线的夹角；冠形长度C是指冠形最高点到保径边缘线之间的垂直距离；冠顶部E是指冠形顶部至水道底部的直线距离；冠顶中心距F是指冠形顶部到钻头中心线的水平距离；芯部B是指冠形芯部的水道深度；保径长度D是指保径的垂直长度；保径的水道深度G是指保径表面至水道底部的直线距离。

各刀翼7.1-7.5弧度的数值分别为表1中的数值。

各刀翼7.1-7.5的主齿、副齿齿数数值分别为表2中的数值。

各喷嘴2.12.5在钻头体5下端部的位置参数圆周角α、法向角度γ、半径R的数值分别为表3中的数值。其中，α为圆周角，即喷嘴和X轴的夹角；γ为法向角度，即喷嘴和钻头中轴线的夹角；R为半径，即喷嘴中心到钻头中心的距离。

表1各刀翼弧度

表2主齿和副齿在各刀翼的分布情况

表3喷嘴的位置图