[实用新型]刃削式刮刀钻头

说明书

本实用新型涉及石油钻井使用的刮刀钻头。

目前各油田钻并系统使用的刮刀钻头，其刮刀片都是与钻头体中心线倾斜一定角度的平面板，在刮刀片上加焊硬质合金，在刮刀片厚度的中部镶嵌着金刚石，该种钻头有刀片薄时易断刀片，刀片厚对需要的切削扭矩大、机械钻速慢的缺点，即存在着寿命短、钻进速度慢、需要的切削扭矩大等问题，不利于钻井生产的正常进行；而所用的PDC钻头，虽然钻速较快但因制造采用胎体结构成本太高，不利于大量地应用。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中不足之处，而提供一种寿命长、强度大、刀片较薄、钻进速度快、扭矩较小、成本也较小的刃削式刮刃钻头。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来达到：该刃削式刮刀钻头，含有钻头体1、钻头帽2、刮刀片3和喷嘴4，在刮刀片3的硬质合金层3.2上，焊接或胶接上聚晶金刚石复合片3.4。刮刀片的硬质合金层上焊接或胶接的复合片3.4可有一排或多排。刮刀片胶接复合片的硬质合金层3.2上有与复合片直径及厚度相适应的浅坑或孔，复合片焊接或胶接好后与硬质合金层上表面保持基本相平；各刀片中的复合片交错排列，并使复合片按钻头较佳的磨损形状布置。刮刀片可有2～6片，一般为3片，钻头直径为φ100～300mm；刮刀片可为棱状面，其棱状面可以是一棱、二棱或多棱(接近弧状)面，一棱时二面的夹角α为0°～30°，二棱或多棱时各面的夹角α、β均为0°～15°。刮刀片中所镶嵌的金钢石颗粒3.3靠近刀面的前部硬质合金层的位置，便于形成锋利的刀刃；刮刀片中镶嵌的金钢石颗粒随半径的增大而增多，并且在整个钻头中的各刀片间交错排列。刀面前敷焊的硬质合金层3.2中可添加更耐磨的金钢石小颗粒，提高钻头的耐磨性，还可把这种耐磨材料加工成随半径增大而变厚如梯形的形状，使钻头的刀片能够达到合理均匀地磨损。

本实用新型与现有技术相比具有如下效果：刃削式刮刀钻头有锋利的切削刃，受力情况好不易断刀片，在工作时便于排除岩屑可避免重复切削，有较快的机械钻速，具有PDC钻头的一些优点，因未采用PDC钻头的胎体结构，其成本大大降低。

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述：

图1是本实用新型刃削式刮刀钻头的一种结构示意图

图2是图1的俯视图

图3是刮刀片3为一棱状刀面的结构示意图

图4是图3的A--A剖面图

图5是图3右视图

图6是刮刀片3为二棱状刀面的结构示意图

图7是图6的A--A剖面图

图8是敷焊在刮刀片刀面上硬质合金层的改进结构示意图

图9是图8的俯视图

由图1、图2所示，刃削式刮刀钻头含有钻头体1、钻头帽2、刮刀片3和喷嘴4，对于刮刀钻头来讲，其区别主要在于刮刀片。刮刀片3中镶嵌的金钢石颗粒3.3随半径的增大而增多，并且在整个钻头中的各刀片间交错排列，以提高金钢石的利用率和钻头切削时的效率；刮刀片3所镶嵌的金钢石颗粒靠近刀面的前部硬质合金层的位置，便于形成锋利的刀刃。

由图3、图4、图5所示，其表达了刃削式钻刀钻头一种实施例的刮刀片，刮刃片3由刀体3.1、硬质合金层3.2、镶嵌的金刚石3.3、焊接或胶接的聚晶金刚石复合片3.4组成，刀体的刀面由两个成α角的棱状面构成，α为15°；钻头有三个刮刀片，钻头直径为203mm，复合片3.4焊接在硬质合金层3.2的与复合片相适应的浅坑中，复合片布置二排，并且在各刀片间相互交错，以使钻头具有较好的切削效率，并能完成一只钻头钻完一口井的任务。

由图6、图7所示，其表达了刃削式刮刀钻头另一种实施例的刮刀片，刮刀片3有三个面构成的两个棱，其夹角α、β均为15°，复合片为一排，其它均与上例同。

由图8、图9所示，刮刀片3刀面上敷焊的硬质合金层3.2可添加更耐磨的金钢石小颗粒，以提高钻头的耐磨性，还可把这种硬质合金加工成随半径增大而变厚如梯形的形状，使钻头的刀片能够达到合理均匀地磨损。