[实用新型]一种适用于灰岩快速钻进的球锥复合物探钻头

说明书

本实用新型涉及一种适用于灰岩快速钻进的球锥复合物探钻头，包括矩形花键、钻头连杆、限位槽、钻头头部、连杆表面、圆弧面和钻井液流道；所述钻井液流道在钻头头部内分成三个水眼，所述钻头头部的侧面采用锥面，有效地减少钻头头部的磨损；所述钻头头部交错设置有锥形齿和球形齿；矩形花键用于连接钻头和钻杆，钻杆通过矩形花键带动钻头转动进行破岩；矩形花键上设有花键键槽；所述限位槽位于矩形花键中上部分。本实用新型能够提高物探钻头在灰岩地层钻进时的破岩效率，减少钻头的损伤。

技术领域

本实用新型涉及一种适用于灰岩快速钻进的球锥复合物探钻头，属于油气勘探钻井技术领域。

背景技术

随着我国国民经济的高速发展，国家对油气资源的需求急剧增加，供需矛盾日益严峻。2018年上半年我国石油对外依存度突破70%，这不仅遏制了国民经济的高速发展，而且严重威胁着国家能源安全。在油气供需矛盾如此严峻的形势下，迫切需要加强勘探与钻井装备等技术开发。作为我国油气勘探主力钻井装备的物探钻头，其钻井效率等性能直接影响油气勘探开发进度及国家能源安全。

然而，目前的勘探钻井大部分都采用同一类型物探钻头，地质条件针对性不强，这就导致物探钻头在一些地层钻进时破岩效率低，钻头寿命短，油气勘探成本增加，影响了我国油气勘探开发进度。为了解决这一问题，针对以灰岩为代表的川渝地区等地层，提出了一种能提高钻井效率、减少钻头损伤的个性化物探钻头。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决同一种物探钻头“打遍天下”，钻头设计制造缺乏针对性，导致钻头破岩效率低，钻头损伤严重等实际问题，特提出了一种适用于灰岩快速钻进的球锥复合物探钻头。

本实用新型实现其目的所采用的技术方案是：

1.一种适用于灰岩快速钻进的球锥复合物探钻头，包括矩形花键、钻头连杆、限位槽、钻头头部、连杆表面、圆弧面和钻井液流道；所述钻井液流道在钻头头部内分成三个水眼，所述钻头头部的侧面采用锥面，有效地减少钻头头部的磨损；所述钻头头部交错设置有锥形齿和球形齿；矩形花键用于连接钻头和钻杆，钻杆通过矩形花键带动钻头转动进行破岩；矩形花键上设有花键键槽；所述限位槽位于矩形花键中上部分。

作为一种优选方式之一，所述矩形花键采用外花键，键齿均布于钻头连杆上，花键键槽一端与钻头的连杆表面采用圆弧面过渡，圆弧面处键齿直径大于钻头连杆处键齿直径。

作为一种优选方式之一，三个水眼在钻头头部面上互成120°分布，能够有效地将岩屑运出井底。

作为一种优选方式之一，所述钻头头部上还设有排屑槽，所述排屑槽均匀分布在钻头头部的锥面，排屑槽与倒锥面上的球形齿相互错开。

作为一种优选方式之一，六颗球形齿通过过盈连接均布在倒锥面。

作为一种优选方式之一，所述锥形齿由锥形平面沿着中心线旋转180°所得，锥形平面由两条斜线和一段圆弧线构成。

作为一种优选方式之一，锥形齿基本参数包括高度A以及锥顶角α，参数A的值越小，参数α的值越大，参数A和α的值根据地层的性质确定，地层越硬。

作为一种优选方式之一，锥形齿通过过盈连接镶嵌在端面，其中一颗锥形齿布置在端面中心区域，其余锥形齿在端面上互成120°布置，四颗锥形齿在径向上由内及外依次排列。

所述的径向是指由中心线至端面边缘的方向。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：1.提出了一种适用于灰岩快速钻进的球锥复合物探钻头，提高了钻头在灰岩地层钻进时的破岩效率；2.钻头头部端面布置锥形齿，倒锥面布置球形齿，减少了钻进时合金齿的磨损；3.水眼出口均布在端面，能够有效地将岩屑运出井底。

附图说明

图1为本实用新型适用于灰岩快速钻进的球锥复合物探钻头结构示意图。