[实用新型]一种合金齿柱PDC钻头有效

专利信息
申请号: 201320157488.X 申请日: 2013-04-01
公开(公告)号: CN203213963U 公开(公告)日: 2013-09-25
发明(设计)人: 崔志斌;邹义联;张喜民;孟喆;宋迎春;王吉现;刘伟伟 申请(专利权)人: 沧州格锐特钻头有限公司
主分类号: E21B10/43 分类号: E21B10/43;E21B10/46
代理公司: 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371 代理人: 李世喆
地址: 062450 *** 国省代码: 河北;13
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摘要:
搜索关键词: 一种 合金 pdc 钻头
【说明书】:

技术领域

实用新型涉及机械领域,尤其是涉及一种合金齿柱PDC钻头。 

背景技术

聚晶金刚石复合片(Polycrystalline Diamond Compact bit,PDC)钻头是聚晶金刚石复合片钻头的简称。是目前石油钻井行业常用的一种钻井工具。 

现有的PDC钻头包括:钻头体、刀翼和接头等,其中接头与刀翼分别设置在钻头体的两端,接头用于和钻井的其他工具,例如钻杆相连接,刀翼上排布有一排切削齿。PDC钻头在钻杆的带动下转动,从而带动刀翼转动,使得切削齿的切削面实现对地层的切削。 

在PDC钻头中,切削齿越多,则地层传递给钻头的力被分散在多个切削齿上,单个切削齿所承受的力更小,因而所能够使用的地层的硬度也越大。但是由于钻井时,井眼的直径是一定的,因此钻头体用于设置切削齿的部位的面积有限,而刀翼与刀翼之间必须留有足够宽度的排屑槽,因此设置在钻头体上的刀翼的厚度和数量也是有一定限制的。减小刀翼的厚度,增加刀翼的数量,使得刀翼的数量在10个以上,为了保证排屑槽的宽度足够,只能够相应降低刀翼的厚度,这种钻头在高速转动的时候,由于切削齿要承受较大的力,当切削齿将这个受力传递给刀翼后,可能会造成刀翼的破裂; 增加刀翼的厚度,为了保证排屑槽的宽度足够,只能减少刀翼的数量,这样则可能造成钻头体上的刀翼数量过少,一般为3个到6个,这样导致切削齿的安装部位较少,从而使得钻头只能被应用在硬度较低的地层中。 

因此,现有的PDC钻头在刀翼数量较少的情况下,其能够应用的地层的硬度也较小。 

实用新型内容

本实用新型提出了一种合金齿柱PDC钻头,该合金齿柱PDC钻头能够使用在硬度更高的地层中。 

为了达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的: 

一种合金齿柱PDC钻头,包括:钻头体和刀翼; 

所述刀翼有五个,分别为第一刀翼、第二刀翼、第三刀翼、第四刀翼以及第五刀翼; 

每个所述刀翼上均设置有前排切削齿以及后排切削齿; 

所述第一刀翼上的前排切削齿包括三个主切削齿,后排切削齿包括一个副切削齿; 

所述第二刀翼上的前排切削齿包括三个主切削齿以及一个副切削齿,后排切削齿包括一个副切削齿; 

所述第三刀翼上的前排切削齿包括四个主切削齿,后排切削齿包括一个副切削齿; 

所述第四刀翼上的前排切削齿包括五个主切削齿,后排切削齿包括三个副切削齿; 

所述第五刀翼上的前排切削齿包括五个主切削齿以及一个副切削齿,后排切削齿包括三个副切削齿。 

本实用新型各实施方式中,优选地,五个所述刀翼成环形设置于所述钻头体的一端; 

五个所述刀翼的分布顺序依次为:第一刀翼、第五刀翼、第二刀翼、第四刀翼以及第三刀翼。 

本实用新型各实施方式中,优选地,每个所述主切削齿的切削面与所述副切削齿的切削面均与垂直于所述钻头体的轴线的平面成预设的角度。 

本实用新型各实施方式中,优选地,所述钻头体上还设置有活动喷嘴; 

所述活动喷嘴设置于所述刀翼之间。 

本实用新型各实施方式中,优选地,所述活动喷嘴与所述钻头体可拆卸的连接。 

本实用新型各实施方式中,优选地,所述钻头体内设置有空腔;所述空腔与所述活动喷嘴相通。 

本实用新型各实施方式中,优选地,所述钻头体上设置有刀翼的一端还设置有至少一个水嘴。 

本实用新型各实施方式中,优选地,每个所述刀翼上靠近所述接头的一端还固定连接有保径。 

本实用新型各实施方式中,优选地,所述保径上还设置有多个辅助切削齿。 

本实用新型各实施方式中,优选地,所述刀翼通过中碳钢焊条焊接于所述钻头体上。 

本实用新型提供的合金齿柱PDC钻头相比现有技术而言,包括有五个刀翼,五个刀翼上均设置有前排切削齿与后排切削齿,由于在五个刀翼上均设置有两排切削齿,由于刀翼的数量只有五个,因此可以相应的增加刀翼的厚度而不会影响排屑槽的宽度,因此刀翼不会在钻头转动的时候破裂;在刀翼上安排两排切削齿,在不增加刀翼的数量的前提下,增加了切削齿的安装数量,因此这种钻头在使用的时候,地层给钻头的切削力分散到更多的切削齿,即在切削齿硬度相同的情况下,切削齿越多,所能够承受的地层所传来的力也越大,因此能够被用在硬度更大的地层中。从而本实用新型所提供的合金齿柱PDC钻头较之现有钻头,与其他的合金齿柱PDC钻头使用同样厚度以及数量的刀翼时,所能够切削的地层的硬度更大。 

附图说明

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