[发明专利]一种梳状扇形块孕镶金刚石钻头

说明书

技术领域

本发明涉及一种金刚石钻头，尤其是涉及一种梳状扇形块孕镶金刚石钻头。

背景技术

目前，国内地质勘探施工中，金刚石钻进工艺应用广泛，施工中普遍采用的是金刚石钻头，胎体唇面大多采用的是同心环槽。由于同心环槽金刚石钻头各个扇形块工作唇面的形状都一样，在钻进过程中，下一个扇形块工作唇面会在上一个扇形块切削形成的凹槽里进行重复破碎岩石，而上一个扇形块切削的部分岩屑滞留在凹槽底部，会研磨下一个扇形块工作层的金刚石，这就造成了金刚石的无用磨耗。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提供一种梳状扇形块孕镶金刚石钻头，其能够有效排除岩屑、提高机械钻速、增加钻头进尺、提高钻探技术指标。以解决现有金刚石钻头存在的上述问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种梳状扇形块孕镶金刚石钻头，其包括钻头胎体，所述钻头胎体上设置由若干个扇形块组成的同心环槽，所述扇形块上开设有切削齿，所述切削齿包括凸出部分和低凹部分，其中，所述扇形块包括第一、二扇形块，所述第一、二扇形块轮流交替布置，所述第一扇形块上切削齿的低凹部分对应第二扇形块上切削齿的凸出部分设置，且所述第一扇形块上切削齿的凸出部分与第二扇形块上切削齿的凸出部分高度不等，碎岩的过程中，第一扇形块将岩石切削成锯齿状，第二扇形块将第一扇形块的凸出部分切削掉。

特别地，所述切削齿为锯齿状，且所述第一、二扇形块上切削齿的齿宽相同，所述第一扇形块上切削齿的凸出部分相对于第二扇形块上切削齿的凸出部分径向移动切削齿底宽的1/2。

特别地，所述切削齿顶角的角度在70°～90°范围内。

特别地，所述扇形块的内外径上镶有耐磨性高的保径材料，可以避免钻头非正常磨损。

本发明的有益效果为，与现有相比所述梳状扇形块孕镶金刚石钻头具有如下优点：

1）碎岩的过程中，第一扇形块将岩石切削成锯齿状，第二扇形块将第一扇形块的凸出部分切削掉这样依次切削岩石，保证切削下来的岩屑不会重复磨耗扇形块工作层，从而能够有效排除岩屑、提高机械钻速、增加钻头进尺、提高钻探技术指标。

2）所述第一扇形块的凸出部分和第二扇形块上的低凹部分轮流交替，有助于破碎前一个扇形块凸出部分预破碎的岩石，岩屑比较容易被冲洗液排走而且冲洗液经常位于孔底低洼部分，有利于冷却碎岩工具，保证钻探规程始终处于“湿式摩擦”状态，使钻头磨损减轻，机械钻速提高，大大降低了破碎单位体积岩石的能量消耗。

3）所述第一扇形块的凸出部分和第二扇形块上的低凹部分轮流交替，有利于消除钻进时传递到钻头上振动载荷引起的振动，增加稳定性，减少孔斜，从而提高钻探过程的技术经济指标。

附图说明

图1是本发明具体实施方式1提供的梳状扇形块孕镶金刚石钻头的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式1提供的梳状扇形块孕镶金刚石钻头的第一扇形块与岩石的接触示意图；

图3是本发明具体实施方式1提供的梳状扇形块孕镶金刚石钻头的第二扇形块与岩石的接触示意图；

图4是本发明具体实施方式1提供的梳状扇形块孕镶金刚石钻头的第一扇形块与岩石接触通过后的孔底示意图；

图5是本发明具体实施方式1提供的梳状扇形块孕镶金刚石钻头的第二扇形块与岩石接触通过时的结构示意图；

图6是本发明具体实施方式1提供的梳状扇形块孕镶金刚石钻头的第一、二扇形块与岩石接触通过后的孔底示意图。

图中:

1、钻头胎体；2、水口；3、第一扇形块；4、第二扇形块；5、切削齿凸出部分；6、切削齿低凹部分；7、切削岩石孔底；8、孔底凸出部分；9、孔底低凹部分。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。