[实用新型]一种钻井设备及其钻头

说明书

本实用新型公开了一种钻头，包括基体以及若干个用以与基体的冠部固定连接的刀翼，全部刀翼均包括根部、保径面以及设于根部与保径面之间、用以与根部和保径面连接的鼻部，且刀翼为胎体刀翼，基体为钢体基体。本实用新型还公开了一种包括上述钻头的钻井设备。上述钻头可以将钻头上胎体材料的刀翼与钢体材料的基体的优点结合，从而可以提升刀翼部位的强度，并且在降低钻头成本投入的同时提升钻头整体的钻进效率及使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，特别涉及一种钻头。本实用新型还涉及一种具有该钻头的钻井设备。

背景技术

PDC钻头是石油钻井的重要工具，在开采石油时，PDC钻头可用于钻取石油，其工作性能的好坏将直接影响钻井质量、钻井效率和钻井成本。

目前，在石油钻采行业中经常使用的核心部件是PDC钻头，而PDC钻头分为胎体式钻头和钢体式钻头，胎体式钻头加工较钢体式钻头更加复杂，且二者钻头冠部的材料有本质区别，其性能也有很大差异，就耐磨性能以及可钻岩层而言，胎体式钻头钻进效果更有优势，且使用寿命更长，但是胎体式钻头的成本也相对更高。在钻采时，一般会将PDC胎体式钻头用于攻克10级及以上的岩层，对于其他较弱岩层一般会采用成本相对较低的钢体式钻头进行钻采。然而，由于钢体式钻头的冠部钢体的强度不够，磨损较快，更换频繁，严重影响钻进效率和打井效果。此外，钻头冠部的刀翼结构复杂，现有的粉末冶金技术无法将刀翼及钻头冠部其他部分分开进行成型和加工，也即钻头的冠部要么全部都是WC基胎体材料，再通过粉末冶金热压烧结获得，要么就是整体通过铸造工艺获得钢体式钻头，无法将局部分开成型，这样就会导致钻头整体性能比较平均，无法根据钻头不同的受力承压部位选择不同强度的材料，从而提升关键受力承压部位的强度等；此外，胎体式钻头整体制备工艺复杂，且因其高硬度而难以被加工，因此其造价极高。

因此，如何避免由于整体式钻头无法根据钻头不同的受力承压部位选择不同材料而导致钻头钻进效率低、生产成本高，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种钻头，该钻头可以根据钻头不同的受力承压部位选择不同强度的材料，从而可以提升关键受力承压部位的强度，该钻头可以将钻头不同部位的不同材料的优点结合，从而可以降低钻头成本投入的同时提升钻头整体的钻进效率及使用寿命。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述钻头的钻井设备。

为实现上述目的，本实用新型提供一种钻头，包括基体以及若干个用以与所述基体的冠部固定连接的刀翼，全部所述刀翼均包括根部、保径面以及设于所述根部与所述保径面之间、用以与所述根部和所述保径面连接的鼻部，且所述刀翼为胎体材料的刀翼，所述基体为钢体材料的基体。

优选地，所述基体的冠部设有若干个以预设尺寸设置、用以与所述刀翼固接的凸起部，所述根部、所述鼻部以及所述保径面三者均设有用以与所述凸起部配合卡接的凹槽。

优选地，所述凹槽具体为燕尾槽型凹槽。

优选地，所述根部与所述鼻部以及所述鼻部与所述保径面均通过钎焊固接。

优选地，所述根部、所述鼻部以及所述保径面三者均为一次打印成型。

优选地，所述根部、所述鼻部以及所述保径面三者的外侧壁均设有若干个用以嵌入PDC齿的嵌入槽。

优选地，所述嵌入槽具体为球齿状嵌入槽。

本实用新型还提供一种钻井设备，包括上述任一项所述的钻头。