CN105422008A - 主动导向排屑式聚晶金刚石复合片钻头 - Google Patents
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Abstract
本发明提出主动导向排屑式聚晶金刚石复合片钻头，钻头本体的钻柄部分和头冠之间的圆柱上延伸出螺旋排列的骨架，钻头本体的骨架上焊接烧结一层圆柱形碳化钨导向筒，导向筒的圆柱外表面有若干螺旋沟槽形状的排屑槽，排屑槽的螺旋方向与钻头钻进时的旋转方向相反,排屑槽的沟槽边缘的两立面设有倒角和清削刃。导向筒与井壁之间的导向作用使得整个钻头的钻进不会产生水平偏移，提高防涡动性能，螺旋形状的排屑槽使得钻井泥浆在钻头旋转时，钻井泥浆随着排屑槽的转动而提升，排屑槽的主动式排屑随钻头的转速改变而变化，提高了钻头的清洗效果，倒角和清削刃避免井壁上的泥饼或滞留于井内的钻屑会在钻头下堆积，尽量保证井眼畅通、消除阻卡。
Description
技术领域：
本发明涉及油田钻探工具领域，具体涉及主动导向排屑式聚晶金刚石复合片钻头。
背景技术：
聚晶金刚石复合片钻头由钢制胎体、碳化钨烧结层和排布在碳化钨烧结层上的金刚石复合片组成，钻头的保径面如果对井壁产生切削作用，会破坏井壁使钻头产生水平位移,刀翼和刀翼之间的排泥槽布置不当也是导致排泥不畅，形成钻头泥包的主要原因，目前的聚晶金刚石复合片钻头排削仍是依靠泥浆泵作为动力的被动式排削方式，泥浆的压力和流量靠认为控制清洗钻头和排出岩削，与实际的钻进情况具有一定差距。
发明内容：
为了克服背景技术中的不足，本发明提出主动导向排屑式聚晶金刚石复合片钻头解决上述问题。
本发明的技术方案是：主动导向排屑式聚晶金刚石复合片钻头，包括钻头本体，钻头本体的钻柄部分和头冠之间的圆柱上延伸出螺旋排列的骨架，钻头本体的骨架上焊接烧结一层圆柱形碳化钨导向筒，导向筒的圆柱外表面有若干螺旋沟槽形状的排屑槽，排屑槽的螺旋方向与钻头钻进时的旋转方向相反。所述的排屑槽，其沟槽边缘的两个立面，朝向钻头钻进方向的立面与外圆直径设有倒角，朝向钻头钻进反方向的立面与外圆直径之间的边缘有呈锐角形状的清削刃。
所述的导向筒，其长度与直径的尺寸之比在3-4之间。
本发明具有如下有益效果：导向筒与井壁之间的导向作用使得整个钻头的钻进不会产生水平偏移，提高了钻头的防涡动性能，螺旋形状的排屑槽使得钻井泥浆在钻头旋转的时候产生旋转，同时钻井泥浆随着排屑槽的转动而提升，改变了以往钻井液被动的用泥浆泵加压的清洗方法，排屑槽的主动式排泥浆的流量和压力随钻头的转速改变而变化，提高了钻头的清洗和岩削的排出效果，倒角和清削刃的设计，避免井壁上的泥饼或滞留于井内的钻屑会在钻头下堆积，到一定程度便会压实在钻头上，尽量保证井眼畅通、消除阻卡。
附图说明：
附图1是本发明的结构示意图；
附图2是附图1的A-A剖面图。
图中1-钻头本体，2-导向筒，3-排屑槽，4-骨架，5-清削刃，6-倒角。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1结合图2所示，主动导向排屑式聚晶金刚石复合片钻头，包括钻头本体1，钻头本体1的钻柄部分和头冠之间的圆柱上延伸出螺旋排列的骨架4，钻头本体1的骨架4上焊接烧结一层圆柱形碳化钨导向筒2，导向筒2的圆柱外表面有若干螺旋沟槽形状的排屑槽3，排屑槽3的螺旋方向与钻头钻进时的旋转方向相反。
所述的排屑槽3，其沟槽边缘的两个立面，朝向钻头钻进方向的立面与外圆直径设有倒角6，朝向钻头钻进反方向的立面与外圆直径之间的边缘有呈锐角形状的清削刃5，倒角6避免钻头在钻进时损伤井壁，清削刃5的锐角可以将钻井时滞留在井壁上杂物或未切割下来的岩层清理干净并提升至井上。
所述的导向筒2，其长度与直径的尺寸之比在3-4之间，其长度与直径的尺寸之比在3-4之间使导向作用显著且不浪费材料。
导向筒2与井壁之间的导向作用使得整个钻头的钻进时钻头只能按照先前钻井的井壁钻进，钻头不会产生水平偏移，提高了钻头的防涡动性能，螺旋形状的排屑槽3使得钻井泥浆在钻头旋转的时候产生旋转，同时钻井泥浆随着排屑槽3的转动而提升，改变了以往钻井液被动的用泥浆泵加压的清洗方法，排屑槽3的主动式排泥浆的流量和压力随钻头的转速改变而变化，提高了钻头的清洗效果，倒角6和清削刃6的设计，避免井壁上的泥饼或滞留于井内的钻屑会在钻头下堆积，到一定程度便会压实在钻头上，尽量保证井眼畅通、消除阻卡。
Claims (2)
1.一种主动导向排屑式聚晶金刚石复合片钻头，包括钻头本体(1)，其特征在于：钻头本体(1)的钻柄部分和头冠之间的圆柱上延伸出螺旋排列的骨架(4)，钻头本体(1)的骨架(4)上焊接烧结一层圆柱形碳化钨导向筒(2)，导向筒(2)的圆柱外表面有若干螺旋沟槽形状的排屑槽(3)，排屑槽(3)的螺旋方向与钻头钻进时的旋转方向相反；
所述的排屑槽(3)，其沟槽边缘的两个立面，朝向钻头钻进方向的立面与外圆直径设有倒角(6)，朝向钻头钻进反方向的立面与外圆直径之间的边缘有呈锐角形状的清削刃(5)。
2.根据权利要求1所述的主动导向排屑式聚晶金刚石复合片钻头，其特征在于：所述的导向筒(2)，其长度与直径的尺寸之比在3-4之间。
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2015
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