[实用新型]用于清水钻进泥化夹层取心的双管侧喷PDC钻头

说明书

本实用新型公开了一种用于清水钻进泥化夹层取心的双管侧喷PDC钻头，包括前钻头，其底部内侧具有与卡簧座间隙设置的第一台阶；后钻头，其与前钻头的尾部相连，后钻头与前钻头的连接处构成第二台阶，其位于前钻头外侧，及第三台阶，其位于后钻头内侧，并设置在所述第一台阶以下；导流孔，其开设在所述后钻头上，具有位于所述第二台阶上的第一端口，以及位于所述第三台阶上的第二端口；其中，后钻头和卡簧座形成的流道与所述导流孔的第二端口相连通。本实用新型结构巧妙，使用方便，维护成本低，能够最大程度降低或避免清水作为钻井液时对泥化夹层岩心的冲蚀作用，提高泥化夹层岩心的取心品质，满足水利行业对泥化夹层信息鉴定的要求。

技术领域

本实用新型涉及PDC钻头技术领域，尤其是涉及一种用于清水钻进泥化夹层取心的双管侧喷PDC钻头。

背景技术

泥化夹层多存在于沉积岩地层中，其岩性软弱，水理性差、力学强度低，容易变成建筑物及边坡的潜在滑动面，对地基稳定性破坏性极大，因此，在水利水电工程前期的勘察设计过程中必须查清此项。目前，多通过钻探获取泥化夹层样品，经过分析获取地下信息。上述钻探指通过钻杆的旋转，使钻头深入岩层中进行取心的操作行为。为了避免后期进行地层渗透等试验时，非清水钻井液对试验结果产生影响，因此要求采用清水作为钻探的钻井液。然而，现有钻头不适合清水作为钻井液对泥化夹层进行取样，清水会从卡簧座（伸入钻头内，其内设置有用于卡断岩心的卡簧）与钻头内壁间隙喷出，对进入钻头内部未进入岩心管以及钻头前面的岩心产生较大的冲蚀作用，使钻探样品的品质降低，由此得到的岩芯会影响地质勘察结论的正确性和准确性。

发明内容

为了避免使用现有钻头取心造成的岩心冲蚀严重、岩心纯洁度差、取心率低等问题，本实用新型提供一种用于清水钻进泥化夹层取心的双管侧喷PDC钻头，具体可采取如下技术方案：

本实用新型所述的用于清水钻进泥化夹层取心的双管侧喷PDC钻头，包括

前钻头，其底部内侧设置有第一台阶，所述第一台阶与卡簧座间隙设置；

后钻头，其与所述前钻头的尾部相连，所述后钻头与前钻头的连接处构成

第二台阶，其位于前钻头外侧，及

第三台阶，其位于后钻头内侧，并设置在所述第一台阶以下；

导流孔，其开设在所述后钻头上，具有位于所述第二台阶上的第一端口，以及位于所述第三台阶上的第二端口；

其中，后钻头和卡簧座形成的流道与所述导流孔的第二端口相连通；工作时，从所述流道流出的钻井液经导流孔达到所述第一端口后，一部分沿着后钻头与钻孔井壁间隙返回至地面，另一部分绕着前钻头由其外侧向内侧流至所述第二端口形成循环流。

所述第一台阶为环状结构，其上开设有环形缓冲凹槽。

所述第一台阶与卡簧座的间隙为2-5mm。

所述前钻头和后钻头的顶面上分别设置有均匀分布的PDC切削齿，所述PDC切削齿均以相同的倾角与前钻头/后钻头钎焊相连，且位于前钻头和后钻头上的PDC切削齿上下对应设置。

所述PDC切削齿与前钻头/后钻头的镶焊角为-15°。

所述第二台阶上间隔设置有多个安装凸起，所述安装凸起的一侧与PDC切削齿钎焊相连。

所述导流孔的第一端口靠近所述安装凸起设置。

所述前钻头的外侧面上间隔设置有多个螺旋导槽。

所述螺旋导槽的方向与钻头的旋转方向相反，且螺旋导槽的一端与导流孔的第一端口位置相对应，另一端靠近前钻头的PDC切削齿设置。

所述前钻头和后钻头的外侧面上分别设置有均匀分布的竖向保径条。