[实用新型]一种防卡PDC钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钻井工具，属石油钻井领域，具体是一种防卡PDC钻头。

背景技术

PDC钻头（Polycrystalline Diamond Compact bit）是聚晶金刚石复合片钻头的简称，是地质钻探行业常用的一种钻井工具。目前PDC钻头已被广泛应用于地质勘探和油气钻井中，而在石油钻井中，采用PDC钻头进行钻探是，在钻遇某些地层时，常遇到因塌井引起的钻头卡钻现象，钻头被井壁掉落的泥土块挡住卡紧在井内而无法取出，需要进行多项工序方可在不损坏钻头的情况下方可将钻头取出，卡钻不仅给钻井带来了诸多麻烦，且每次塌井都会遇到卡钻的情况，影响了钻井进度和效率，而现在的PDC钻头自身也没有解决卡钻的结构，因此，申请人为解决PDC钻头卡钻的问题，设计了一种可防治卡钻的PDC钻头。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种防卡PDC钻头，从而解决了以往PDC钻头易出现卡钻而无法取出的问题。

基于以上目的，本实用新型提供的技术方案是：一种防卡PDC钻头，包括接头及与接头连接的钻头本体，钻头本体上还设置有多个刀翼，所述刀翼包括头冠部和保径部，头冠部和保径部均设置有圆柱形切削齿，所述保径部的末端端面呈鱼尾状结构，在所述鱼尾状结构端面上设置有锥形切削齿。刀翼位于钻头本体表面，沿钻头本体轴向均匀分布，各刀翼之间形成排屑槽，用于排屑，钻头本体上端设置至少一个喷嘴用于清洗钻头，刀翼的头冠部位于钻头本体的头部，主要起钻井作用，为钻机工作部位，而刀翼的保径部则位于钻头本体的圆周，主要起保径作用，保径即保证井眼直径的意思，保证在使用时钻头正常钻井，而保径部末端端面呈鱼尾状结构，用于减少起钻时刀翼受到的阻力，能将碎石向刀翼两侧的排屑槽内引导，提高碎石清理效率，同时在鱼尾状结构端面上设置锥形切削齿，用于打碎卡钻的石块，减少石块对钻头的阻力，从而解决卡钻问题。

进一步地，所述保径部8的末端6横截面宽度从上到下逐渐减小,整体呈上宽下窄的楔形尖劈状。保径部的末端横截面呈上宽下窄的楔形尖劈状，能保证保径末端宽度逐渐收缩变窄平滑延伸至钻头本体。

进一步地，所述保径部末端表面为圆锥面，圆锥面与钻头本体之间呈夹角θ设置。末端表面为圆锥面能保证末端表面平滑变化，进一步加强保径部末端对碎石的清理和疏导。

更优的，所述夹角θ的取值范围是8°≤θ≤45°。在综合考虑加工难易度和保径部末端对碎石的疏导效果后，经过长期试验和改良得出。

进一步地，所述锥形切削齿由硬质合金基底和锥形金刚石层两部分组成。锥形切削齿用于打碎卡钻的石块，减少石块对钻头的阻力，长期处于高强度作业其表面不仅易磨损，基底也极易断裂或与钻头本体脱落，影响使用寿命，因此，采用硬质合金基底和锥形金刚石层组成的锥形切削齿，不仅硬质合金基底高度高，且锥形金刚石层耐磨，可有效解决上述问题。

更优的，所述锥形金刚石层的锥角范围为30°～120°。锥形金刚石层的锥角范围主要是针对锥形金刚石层尖部的整体性能和切削效率考虑。

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型通过设置鱼尾状结构的保径部末端，用于引导碎石的排出，并在末端上加设锥形切削齿，从而在起钻过程中将卡钻岩石切削粉碎，从而解决卡钻问题，实现正常起钻。

2、本实用新型的保径部末端横截面宽度从上到下逐渐减小,整体呈上宽下窄的楔形尖劈状，从而增加了排屑槽的宽度，进一步加强排屑槽对碎石的疏导排屑作用。

3、 本实用新型结构简单，不仅设计合理，且使用寿命长，在解决卡钻问题的同时并不影响钻头使用，实用性强。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型结构剖面示意图。

图3是本实用新型锥形切削齿剖面示意图。

图中的标号分别表示为：1、接头；2、钻头本体；3、刀翼；4、喷嘴；5、圆柱形切削齿；6、末端；7、锥形切削齿；8、保径部；9、头冠部；10、锥形金刚石层；11、硬质合金基底。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型，下面将结合本实用新型实施例及附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的说明。

实施例1