[实用新型]一种防泥包PDC钻头

说明书

技术领域

本实用新型属于石油天然气、矿山工程、建筑基础工程施工、地质、水文等钻探技术领域，具体是涉及一种防泥包PDC钻头。

背景技术

PDC钻头是利用聚晶金刚石复合片（即PDC齿）通过刮切、剪切的方式来破碎岩石的钻头，多用于中软地层。现有的PDC钻头一般通过优化水力结构来防止岩石泥包钻头，钻井液通过喷嘴喷射出来对切削齿进行清洗和冷却，钻井液携带岩屑通过排屑槽排出井底。当PDC钻头在软泥地层、易吸水膨胀的地层，岩屑容易粘附在钻头表面，同时在钻头刀翼附近容易形成涡旋，让岩屑长时间停留在钻头附近，形成泥包，堵塞流道和排屑槽。一旦钻头泥包，容易造成钻头在井底重复切削，其切削能力大大降低，岩屑不能及时排除井底，容易堵塞喷嘴，发生事故，需要起下钻重新更换钻头，增加钻井成本。

实用新型内容

本实用新型的目的就是克服上述现有技术的不足之处，提出一种防泥包PDC钻头，解决PDC钻头在软泥地层、易吸水膨胀地层的泥包问题，减少由于涡旋带来的岩屑泥包钻头，从而提高钻井速度、增加钻头寿命和降低钻井成本。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种防泥包PDC钻头，包括钻头本体，固定刀翼，固定切削齿，喷嘴，固定刀翼之间设置有排屑槽，其特征在于：所述排屑槽表面设置有凹陷的槽口，槽口两端从排屑槽延伸到钻头刀翼的前后端面上。

在上述技术方案中，所述相邻两个刀翼之间的排屑槽面与钻头轴线的夹角5°≤a≤20°。

作为优选，所述槽口与排屑槽表面形成交线，其交线可以为直线、曲线。

作为优选，所述槽口与排屑槽表面形所成的交线的走向方向与钻头轴线的夹角β不小于70°。

更进一步，所述槽口与排屑槽表面形所成的交线的走向方向与钻头轴线的夹角β为90°。

作为优选，所述槽口的剖面是L型。

作为优选，所述槽口凹陷于排屑槽表面的深度为2—4mm。

更进一步，所述槽口凹陷于排屑槽表面的深度为3mm。

作为优选，所述槽口的宽度是5—8mm。

作为优选，所述槽口之间连续不间断。

本实用新型的思路来源于生活中的电饭煲的锅底，其锅底有凹凸不平的小槽，可以减少米饭与锅底之间的粘附。在钻头表面的凹凸不平的槽内可以减小岩屑与钻头表面的接触面积，从而降低岩屑与钻头的粘附力，同时槽内可以储存钻井液，也能够起润滑作用，排屑槽面与钻头轴线有一定夹角，这样可以利于岩屑迅速的通过排屑槽，当在钻头刀翼横截面附近形成涡流时，因为有夹角在排屑槽附近的岩屑被槽口阻挡不能重新回到井底，减小岩屑堵塞钻头的几率，从而能够有效防止钻头泥包。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的槽口与排屑槽表面交线为直线情况的示意图。

图3为排屑槽表面连续多个凹陷槽口的剖面图。

图4为排屑槽面与钻头轴线夹角α示意图。

图中标记：1-钻头体、2-固定刀翼、3-喷嘴、4-PDC齿、5-排屑槽、6-凹陷的槽口。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。

参考图1至图4所示，一种防泥包PDC钻头，包括钻头体1，固定刀翼2，喷嘴3，PDC齿4，相邻两个固定刀翼2之间有排屑槽5，排屑槽5表面设置凹陷的槽口6，槽口6的两端分别从排屑槽5延伸到钻头刀翼2的前后端面上。

作为优选，排屑槽5表面与钻头轴线形成夹角α如图4所示，其中5°≤α≤20°。

作为优选，槽口6与排屑槽5表面形成交线，其交线可以为直线、曲线，如图1-2所示。

作为优选，槽口6与排屑槽5表面形所成的交线的走向方向与钻头轴线的夹角β为不小于70°。如图1所示，夹角β为70°；如图2所示，夹角β为90°

作为优选，如图3所示，槽口6的剖面形状是L型；槽口6凹陷于排屑槽5表面的深度为3mm；槽口6的宽度是5—8mm；槽口6之间连续不间断。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。