[实用新型]一种孕镶金刚石钻头

说明书

技术领域

本实用新型属于土层或岩石的钻进领域，具体涉及一种孕镶金刚石钻头。

背景技术

目前，越来越多的金刚石镶嵌钻头被应用于地质勘探中，其中，孕镶金刚石钻头与表镶金刚石钻头相比，具有对金刚石的品级的要求低、抗冲击载荷的能力好和制造更简单的优点，并且当孕镶钻头唇面的金刚石发生剪崩，对钻进效果的影响以及对违反操作规程的敏感程度均小于表镶钻头，因此，孕镶金刚石钻头在生产中的应用越来越广泛。

孕镶金刚石钻头是以唇面上多而小的金刚石对孔底岩石进行刻划、磨削进行碎岩的，具有钻进速度快，岩芯采取率高，钻探成本低等特点。由于钻头在钻进过程中的工况非常复杂，因此，钻头中的金刚石品级、胎体性能(保证钻头自锐)、唇面形状和面积大小、内外保径和水路设计等因素对钻头的整体性能至关重要。其中，钻头的水路结构，包括水口、水槽，在及时排除孔底岩屑和冷却钻头方面起着重要作用，直接影响着孔底冲洗及钻进效果。

现有的孕镶金刚石钻头在进行结构、尤其是水口结构设计时，通常主要考虑的是，钻井液能够畅通、带走钻进时产生的岩屑并对钻头进行冷却，而对水口结构对钻进效率的提高不够注重。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的技术问题是提供一种孕镶金刚石钻头，该钻头的钻进效率高，能够更好地排除岩屑和对钻头进行冷却。

本实用新型解决上述技术问题的方案是：

一种孕镶金刚石钻头，该钻头由胎体和刚体组成，其中，所述胎体的底唇面上匀布有宽度相等的水口，所述的每一水口在胎体的内、外圆周上均设有的水槽，其特征在于，相邻两个水口的中间还设有缺口，该缺口在胎体的内、外圆周上均不设水槽，其宽度为所述水口宽度的2/5～2/3。

上述孕镶金刚石钻头中，所述的缺口的宽度为所述水口宽度的1/2。

上述孕镶金刚石钻头中，所述水口和缺口的方向一致，同为直槽型、正螺旋型或反螺旋型。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、通过增设缺口并且所述缺口不设置水槽，可以强制钻井液通过钻头底唇面与岩面间的漫流区对钻头进行冷却，能够有效地防止烧钻，并且对促使包镶于胎体中的金刚石出刃，保持孕镶金刚石钻头的自锐能力有益；

2、通过增设缺口，使水口的过水断面增大，钻井液的流动阻力减小，可以降低泵压，而较低的泵压可以减小液柱对井底岩屑的压持作用，增加了紊流状态下的钻井液裹携岩屑的能力，有利于在低泵压下排屑；

3、设置缺口使钻头底唇面面积减小，在钻压一定时，比压增加，尅取岩石力度更大，并有利于保持较高的钻速；同时，宽窄相间的水口和缺口在钻头高速旋转时，使钻井液产生的微冲击，有利于钻头破岩进尺，故本实用新型所公开的孕镶金刚石钻头的钻进效率高；

4、设置缺口后，使用等量的胎体和金刚石原材料可以增加钻头工作层的高度，有利于延长钻头的使用寿命，降低钻进成本。

附图说明

图1～图3为本实用新型一个实施例所述孕镶金刚石钻头的结构示意图，其中，图1是立体图，图2是主视图(半剖)，图3是俯视图。

图4为本实用新型另一个实施例所述孕镶金刚石钻头的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1

参见图1～图3，本实施例所述的孕镶金刚石钻头由胎体1和刚体6组成，其中，胎体1的工作层底唇面为同心圆尖齿唇面，其圆周上设有匀布的4个水口2和4个缺口3，所述水口2和缺口3均为直槽型水口，其两条边线与钻头径线平行。

水口2在胎体1的内、外圆周上分别设有内水槽4和外水槽5。

缺口3在胎体1底唇面的圆周上的宽度是水口2的1/2，高度与水口2在钻头轴向的高度相等。

胎体1的工作层被水口2和缺口3分隔成8个相同的刀翼。

钻头相关参数：钻头规格：Φ59mm；水口宽度：8mm；工作层底唇面厚度：11mm；胎体硬度：HRC35，所用金刚石为：品级优质级，粒度80～60目，浓度75％。

实施例2

参见图4，本实施例所述的孕镶金刚石钻头与实施例1的区别在于：

1、所述水口2和缺口3均为顺时针斜槽型水口，其两条边线平行，与钻头径线间的夹角α＝15°。

1、缺口3在胎体1底唇面的圆周上的宽度是水口2的2/5，

2、钻头规格：Φ46mm，水口宽度：6mm；工作层底唇面厚度：9mm。

所述孕镶金刚石钻头的其余结构和参数与实施例1相同。