一种可提升与钻杆连接可靠性的PDC钻头制造技术

本发明专利技术公开了一种可提升与钻杆连接可靠性的PDC钻头，包括上部的连接柄及与连接柄下端相连的钻削部，所述连接柄呈圆筒状，且连接柄上还设置有用于连接柄与钻杆螺纹连接的外螺纹，所述钻削部上设置有多个刀翼，所述连接柄为其上设置有一个台阶的阶梯轴状结构，台阶上侧的连接柄段落直径小于台阶下侧的连接柄段落直径；所述外螺纹设置于台阶下侧的连接柄段落上，所述台阶上侧的连接柄段落的外侧还设置有条形棱，所述条形棱呈条状，且条形棱的长度方向平行于连接柄的轴线方向；所述条形棱朝台阶的投影落在台阶的边缘以内。本PDC钻头的结构设计可改善PDC钻头与钻杆连接的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种可提升与钻杆连接可靠性的PDC钻头
本专利技术涉及地质钻探设备
，特别是涉及一种可提升与钻杆连接可靠性的PDC钻头。
技术介绍
现有技术中，PDC钻头被广泛运用于石油钻井过程中，由于在PDC钻头工作过程中需要尽可能使得钻头表面清洁，即不出现钻头包泥情况；使得钻头与钻杆之间具有理想的防松性能，故现有技术中，作为PDC钻头的配套装置的水压设备是PDC钻头正常工作的保障设备，钻头连接可靠性设计亦是钻头优化设计的重要方向。进一步优化PDC钻头的结构设计，以改善PDC钻头的性能，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对上述提出的进一步优化PDC钻头的结构设计，以改善PDC钻头的性能，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题的问题，本专利技术提供了一种可提升与钻杆连接可靠性的PDC钻头，本PDC钻头的结构设计可改善PDC钻头与钻杆连接的可靠性。本方案的技术手段如下，一种可提升与钻杆连接可靠性的PDC钻头，包括上部的连接柄及与连接柄下端相连的钻削部，所述连接柄呈圆筒状，且连接柄上还设置有用于连接柄与钻杆螺纹连接的外螺纹，所述钻削部上设置有多个刀翼，所述连接柄为其上设置有一个台阶的阶梯轴状结构，台阶上侧的连接柄段落直径小于台阶下侧的连接柄段落直径；所述外螺纹设置于台阶下侧的连接柄段落上，所述台阶上侧的连接柄段落的外侧还设置有条形棱，所述条形棱呈条状，且条形棱的长度方向平行于连接柄的轴线方向；所述条形棱朝台阶的投影落在台阶的边缘以内。本方案中，所述连接柄为本钻头与钻杆的连接件，采用在连接柄上设置外螺纹，且外螺纹位于所述台阶的下侧，这样，钻头与钻杆的连接通过一颗螺帽实现：在钻杆的下端亦设置外螺纹，所述螺帽在转动过程中，同时与钻头和钻杆螺纹连接。本方案中，设置为所述台阶的上端还设置有条形棱，同时通过限定条形棱朝台阶的投影落在台阶的边缘范围以内，旨在实现所述条形棱不影响连接柄与钻杆通过螺帽连接，同时在实现连接柄与钻杆连接时，通过在钻杆的下端设置于条形棱配合的条形槽，这样，可通过条形棱受剪在钻头与钻杆之间传递转矩，而本身条形棱受剪在连接柄正反转过程中均可实现，故本方案相较于传统的螺纹连接形式可使得钻头与钻杆具有更为可靠的连接性能。更进一步技术方案为：所述钻削部上设置有多个刀翼，所述刀翼相互之间相对于连接柄的轴线呈环形均布，且刀翼的下端之间围成位于钻削部下端的底部槽，还包括开设于钻削部上的多个排泥孔，所述排泥孔的下端与底部槽的顶部相接，所述排泥孔的上端延伸至连接柄与钻削部的相接位置。本方案中，所述刀翼为钻削部上直接用于与岩土作用以实现钻削的部件，本方案中，多个刀翼环形均布且在钻削部的下端围成底部槽，在钻头工作过程中，钻头与岩土作用所产生的钻泥可由各排泥孔中排至连接柄与钻削部的相接位置，而以上相接位置相当于为钻头的缩颈位置，故采用本方案，在不影响刀翼数量、尺寸和布局的情况下，可增大钻泥排出通道的截面尺寸，从而达到改善PDC钻头与钻杆连接的可靠性的目的。为避免在钻头上形成应力集中，设置为：所述连接柄的侧面与钻削部的侧面均为光滑面，且连接柄与钻削部通过光滑面相接。为使得钻头在工作过程中各点受力更为均匀，多个排泥孔相对于连接柄的轴线呈环形均布关系。为使得本钻头能够使用水压设备实现钻泥冲洗，设置为：所述钻削部内还设置有冲洗水流道。作为一种可利用钻杆作为注水流道的实现方式，所述连接柄呈上端开口的筒状结构，冲洗水流道的上端均与连接柄上的中心孔相连。本专利技术具有以下有益效果：本方案中，设置为所述台阶的上端还设置有条形棱，同时通过限定条形棱朝台阶的投影落在台阶的边缘范围以内，旨在实现所述条形棱不影响连接柄与钻杆通过螺帽连接，同时在实现连接柄与钻杆连接时，通过在钻杆的下端设置于条形棱配合的条形槽，这样，可通过条形棱受剪在钻头与钻杆之间传递转矩，而本身条形棱受剪在连接柄正反转过程中均可实现，故本方案相较于传统的螺纹连接形式可使得钻头与钻杆具有更为可靠的连接性能。附图说明图1是本专利技术所述的一种可提升与钻杆连接可靠性的PDC钻头一个具体实施例的剖视图。图中的附图标记分别为：1、连接柄，2、刀翼，3、排泥孔，4、底部槽，5、条形棱。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但是本专利技术的结构不仅限于以下实施例。实施例1：如图1所示，一种可提升与钻杆连接可靠性的PDC钻头，包括上部的连接柄1及与连接柄1下端相连的钻削部，所述连接柄1呈圆筒状，且连接柄1上还设置有用于连接柄1与钻杆螺纹连接的外螺纹，所述钻削部上设置有多个刀翼2，所述连接柄1为其上设置有一个台阶的阶梯轴状结构，台阶上侧的连接柄1段落直径小于台阶下侧的连接柄1段落直径；所述外螺纹设置于台阶下侧的连接柄1段落上，所述台阶上侧的连接柄1段落的外侧还设置有条形棱5，所述条形棱5呈条状，且条形棱5的长度方向平行于连接柄1的轴线方向；所述条形棱5朝台阶的投影落在台阶的边缘以内。本方案中，所述连接柄1为本钻头与钻杆的连接件，采用在连接柄1上设置外螺纹，且外螺纹位于所述台阶的下侧，这样，钻头与钻杆的连接通过一颗螺帽实现：在钻杆的下端亦设置外螺纹，所述螺帽在转动过程中，同时与钻头和钻杆螺纹连接。本方案中，设置为所述台阶的上端还设置有条形棱5，同时通过限定条形棱5朝台阶的投影落在台阶的边缘范围以内，旨在实现所述条形棱5不影响连接柄1与钻杆通过螺帽连接，同时在实现连接柄1与钻杆连接时，通过在钻杆的下端设置于条形棱5配合的条形槽，这样，可通过条形棱5受剪在钻头与钻杆之间传递转矩，而本身条形棱5受剪在连接柄1正反转过程中均可实现，故本方案相较于传统的螺纹连接形式可使得钻头与钻杆具有更为可靠的连接性能。实施例2：如图1所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：所述钻削部上设置有多个刀翼2，所述刀翼2相互之间相对于连接柄1的轴线呈环形均布，且刀翼2的下端之间围成位于钻削部下端的底部槽4，还包括开设于钻削部上的多个排泥孔3，所述排泥孔3的下端与底部槽4的顶部相接，所述排泥孔3的上端延伸至连接柄1与钻削部的相接位置。本方案中，所述刀翼2为钻削部上直接用于与岩土作用以实现钻削的部件，本方案中，多个刀翼2环形均布且在钻削部的下端围成底部槽4，在钻头工作过程中，钻头与岩土作用所产生的钻泥可由各排泥孔3中排至连接柄1与钻削部的相接位置，而以上相接位置相当于为钻头的缩颈位置，故采用本方案，在不影响刀翼2数量、尺寸和布局的情况下，可增大钻泥排出通道的截面尺寸，从而达到改善PDC钻头与钻杆连接的可靠性的目的。为避免在钻头上形成应力集中，设置为：所述连接柄1的侧面与钻削部的侧面均为光滑面，且连接柄1与钻削部通过光滑面相接。为使得钻头在工作过程中各点受力更为均匀，多个排泥孔3相对于连接柄1的轴线呈环形均布关系。为使得本钻头能够使用水压设备实现钻泥冲洗，设置为：所述钻削部内还设置有冲洗水流道。作为一种可利用钻杆作为注水流道的实现方式，所述连接柄1呈上端开口的筒状结构，冲洗水流道的上端均与连接柄1上的中心孔相连。以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施方式只局限于这些说明。对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可提升与钻杆连接可靠性的PDC钻头，包括上部的连接柄(1)及与连接柄(1)下端相连的钻削部，所述连接柄(1)呈圆筒状，且连接柄(1)上还设置有用于连接柄(1)与钻杆螺纹连接的外螺纹，所述钻削部上设置有多个刀翼(2)，其特征在于，所述连接柄(1)为其上设置有一个台阶的阶梯轴状结构，台阶上侧的连接柄(1)段落直径小于台阶下侧的连接柄(1)段落直径；所述外螺纹设置于台阶下侧的连接柄(1)段落上，所述台阶上侧的连接柄(1)段落的外侧还设置有条形棱(5)，所述条形棱(5)呈条状，且条形棱(5)的长度方向平行于连接柄(1)的轴线方向；所述条形棱(5)朝台阶的投影落在台阶的边缘以内。

【技术特征摘要】
1.一种可提升与钻杆连接可靠性的PDC钻头，包括上部的连接柄(1)及与连接柄(1)下端相连的钻削部，所述连接柄(1)呈圆筒状，且连接柄(1)上还设置有用于连接柄(1)与钻杆螺纹连接的外螺纹，所述钻削部上设置有多个刀翼(2)，其特征在于，所述连接柄(1)为其上设置有一个台阶的阶梯轴状结构，台阶上侧的连接柄(1)段落直径小于台阶下侧的连接柄(1)段落直径；所述外螺纹设置于台阶下侧的连接柄(1)段落上，所述台阶上侧的连接柄(1)段落的外侧还设置有条形棱(5)，所述条形棱(5)呈条状，且条形棱(5)的长度方向平行于连接柄(1)的轴线方向；所述条形棱(5)朝台阶的投影落在台阶的边缘以内。2.根据权利要求1所述的一种可提升与钻杆连接可靠性的PDC钻头，其特征在于，所述刀翼(2)相互之间相对于连接柄(1)的轴线呈环形均布，且刀翼(2)的下端之间围...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭逢林，
申请(专利权)人：四川西普石油物资装备有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51