[实用新型]一种滚动式刀翼的金刚石复合片钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于石油，天然气、煤气层的钻井中的滚动式刀翼的金刚石复合片钻头。

背景技术

    随着钻井技术的发展，油气井资源的开发面临更深、更复杂的情况，提高钻头寿命、降低钻井成本一直是钻井技术急需解决的问题。如今，在岩石的破岩过程中，往往是金刚石复合片钻头的边缘齿破坏时，心部齿还远远没有达到破坏强度。这样缩短了钻头使用寿命，增加了钻头的使用成本。因此，急需一种能够解决钻头每个齿等寿命的问题。

发明内容

   本实用新型的目的在于提供一种能够延长钻头切削齿的使用寿命，减少起钻次数的滚动式刀翼的金刚石复合片钻头。

    为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种滚动式刀翼的金刚石复合片钻头，它包括钻头体和对称分布设置在钻头体前部的多个滚动刀翼，每个滚动刀翼均固定安装有多个滚动刀翼切削齿，滚动刀翼的布齿平面均与钻头体的径向平面呈α角，且每个滚动刀翼均可以绕其中心轴转动。

    所述钻头体的前部还固定安装有喷嘴，喷嘴对称分布安装在钻头体的前部且喷嘴低于滚动刀翼。

所述钻头体的中心还设有中心切削齿。

    本实用新型与现有技术比较，其有益效果是：

   1）每个滚动刀翼的布齿平面均与钻头体的径向平面呈α角，由于α角的存在,所以在钻井过程中,每一个切削齿会产生一个切削分力,在此分力与钻井液的共同作用下,滚动刀翼缓慢转动，使滚动刀翼上的每个滚动刀翼切削齿从一方依次进入切削状态，又从另一方依次退出切削状态，从而使滚动刀翼切削齿所经历的工况一样，达到整个钻头的切削齿等磨损的效果，避免了滚动刀翼切削齿工况不一致而导致钻头的使用寿命缩短的情况，从而延长了钻头的使用寿命；

    2）减少起钻次数：由于采用了在滚动刀翼上布齿，使整个钻头的所布切削齿比普通钻头更多，同时，每个切削齿等寿命，所以钻头的钻井进尺与使用时间大大多于普通钻头，减少了起钻和下钻的次数，降低了钻井成本；

    3）减少钻头和钻柱振动：由于钻头滚动刀翼对称分布，且只受轴向力，喷嘴对称分布，钻头达到力平衡，因此能减少钻头和钻柱的振动。

附图说明

图1为本实用新型滚动式刀翼的金刚石复合片钻头结构示意图；

图2为本实用新型滚动式刀翼的金刚石复合片钻头结构俯视图；

图3为图1中的A-A截面图；

图中1-中心切削齿，2-滚动刀翼，3-钻头体，4-喷嘴，5-径向平面，6-布齿平面，7-切削齿。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明：

如图1和图3所示，一种滚动式刀翼的金刚石复合片钻头，它包括钻头体3和对称分布设置在钻头体3前部的多个滚动刀翼2，每个滚动刀翼2均固定安装有切削齿7，滚动刀翼2的布齿平面6均与钻头体3的径向平面5呈α角，且每个滚动刀翼2均可以绕其中心轴转动，在本实施例中，α角为0°~45°。

    在本实施例中，为降低滚动刀翼3在工作时的温度，如图2所示，所述钻头体3的前部还固定安装有喷嘴4，喷嘴4对称分布安装在钻头体3的前部且喷嘴4低于滚动刀翼2，喷嘴4喷射的钻井液，既可以避免滚动刀翼3发烫，又可以起到润滑作用，提高钻头的切削效率。

在本实施例中，为进一步提高钻头的切削效率，如图1所示，所述钻头体3的中心还设有中心切削齿1。

在钻井过程中，由于每个滚动刀翼2的布齿平面6均与钻头体3的径向平面5呈α角，由于α角的存在,所以在钻井过程中,每一个切削齿7会产生一个切削分力,在此分力与钻井液的共同作用下,滚动刀翼2缓慢转动，使滚动刀翼2上的每个切削齿7从一方依次进入切削状态，又从另一方依次退出切削状态，从而使滚动刀翼切削齿所经历的工况一样，达到整个钻头的切削齿7等磨损的效果，避免了滚动刀翼2的切削齿7工况不一致而导致钻头的使用寿命缩短的情况，从而延长了钻头的使用寿命。