[实用新型]一种自适应PDC钻头

说明书

本实用新型提供了一种自适应PDC钻头，涉及井用钻具领域，解决了现有技术中钻头上复合片在钻井过程中遇硬地层加压时易受力不均而崩齿的问题，本实用新型包括钻头主体和减震柱；所述钻头主体的冠部设置有沿周向依次设置的多个刀翼，所述刀翼的切削面固定连接有多个切削齿，所述刀翼的外侧面上设置有安装孔；所述减震柱包括设置于安装孔内的弹簧和柱体；所述柱体具有沿所述安装孔的轴向往复移动的能力；所述弹簧的内端连接所述安装孔，所述弹簧的外端连接所述柱体的内端，所述弹簧将所述柱体的外端推出至所述安装孔外。本实用新型可通过减震柱有效控制钻头各个部位受力，防止切削齿崩列，使钻头具备自适应地层压力的能力。

技术领域

本实用新型涉及井用钻具领域，具体的说，是一种自适应PDC钻头。

背景技术

PDC钻头由钻头体、PDC切削齿和喷嘴等组成，在钻井过程中，根据地层情况有时会采用PDC钻头钻井，在钻进时如遇超硬地层会采用加大钻压的操作继续钻进，此种情况下，现有的PDC钻头受力大易跳钻，其上的复合片存在受力不均崩齿的现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计出一种自适应PDC钻头，可通过减震柱有效控制钻头各个部位受力，防止切削齿崩列，使钻头具备自适应地层压力的能力。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种自适应PDC钻头，包括钻头主体和减震柱；所述钻头主体的冠部设置有沿周向依次设置的多个刀翼，所述刀翼的切削面固定连接有多个切削齿，所述刀翼的外侧面上设置有安装孔；所述减震柱包括设置于安装孔内的弹簧和柱体；所述柱体具有沿所述安装孔的轴向往复移动的能力；所述弹簧的内端连接所述安装孔，所述弹簧的外端连接所述柱体的内端，所述弹簧将所述柱体的外端推出至所述安装孔外。

采用上述设置结构时，柱体的外端受地层压力时能被压入安装孔内，此时的柱体也给地层一个反作用力，在钻头钻井过程中遇超硬地层受力大且受力不均匀时，可通过减震柱有效控制钻头主体各个部位受力，平衡各刀翼上切削齿的受力，防止切削齿崩列，使钻头具备自适应地层压力的能力。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述安装孔设置为盲孔，所述减震柱还包括柱座和钢套；所述钢套固定插装于所述安装孔内，所述钢套的外端设置内翻边；所述弹簧、所述柱座和所述柱体设置于所述钢套内，所述弹簧的内端连接所述安装孔的孔底，所述弹簧的外端连接所述柱座的内端，所述柱座的外端抵压于所述内翻边，所述柱座的外端的中间位置设置有沉槽结构，所述柱体的内端插设于所述沉槽结构内并与所述柱座固定连接，所述柱体的外端伸出所述钢套。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述弹簧设置为高强压簧。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述弹簧在非受力状态时的长度大于所述柱座内端至所述安装孔孔底在所述安装孔轴向上的距离。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述柱体设置为外端为球头的球柱结构件。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述刀翼位于所述钻头主体保径段的外侧表面上镶嵌有副切削齿。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述钻头主体设置为胎体式或刚体式钻头。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述安装孔设置于所述刀翼上位于所述钻头主体肩部的位置；所述柱体的外端凸出所述刀翼外侧面的距离小于或等于或大于所述刀翼上位于所述钻头主体肩部的位置的所述切削齿凸出所述刀翼外侧面的距离。

本实用新型具有以下优点及有益效果：