一种高耐磨保径PDC钻头制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高耐磨保径PDC钻头，主要解决了现有技术中保径效果较差，保径结构易损坏的问题，通过采用包括钻头主体和刀翼，钻头主体包括钻头基座和钻头，相邻刀翼之间设置有排屑槽，所述刀翼沿圆周方向设置在所述钻头上，所述钻头主体上还包括水嘴和第二保径部，所述水嘴设置于钻头的冠端，所述第二保径部包括多个保径柱，所述保径柱环绕设置于钻头基座侧部；所述刀翼包括切削部和第一保径部，所述切削部上设置有切削齿，所述第一保径部上设置有高耐磨复合片，所述高耐磨复合片竖向排列分布设置的技术路线，适用于PDC钻头领域。

【技术实现步骤摘要】
一种高耐磨保径PDC钻头
本技术涉及钻头
，具体涉及一种高耐磨保径PDC钻头。
技术介绍
PDC钻头是使用金刚石复合片做切削刃的钻头。该钻头属一体式钻头，整个钻头没有活动的零部件，结构比较简单，具有高强度、高耐磨和抗冲击的能力，为20世纪80年代世界钻孔三大新技术之一。该钻头在软-中硬地层中钻进时具有速度快、进尺多、寿命长、工作平稳、孔内事故少、孔身质量好等优点。该钻头不但使用时间长，还可以重复利用，返厂修复的金刚石钻头使用起来和出厂的新钻头使用效果差不多，能大量节约钻井成本。常规PDC钻头往往采用长保径设计，以提高稳定性。然而保径块越长，摩擦越大，转矩越大，能耗越高，且钻头钻进速度明显降低；同时，常规保径钻头一般主动切削能力不足，主要通过被动摩擦和少数规径齿刮切修整井壁，其主动保径能力较弱，井壁质量差，磨损程度高，使用寿命不长等问题。若是想要保径效果好，就要增大保径面与井壁的接触面积，但是这样就会增大摩擦力和转矩，损坏钻头。因此提供一种保径效果好，保径结构耐磨损的高耐磨保径PDC钻头是很有必要的。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种保径效果好，保径结构耐磨损的高耐磨保径PDC钻头。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种高耐磨保径PDC钻头，包括钻头主体和刀翼，钻头主体包括钻头基座和钻头，相邻刀翼之间设置有排屑槽，所述刀翼沿圆周方向设置在所述钻头上，所述钻头主体上还包括水嘴和第二保径部，所述水嘴设置于钻头的冠端，所述第二保径部包括多个保径柱，所述保径柱环绕设置于钻头基座侧部；所述刀翼包括切削部和第一保径部，所述切削部上设置有切削齿，所述第一保径部上设置有高耐磨复合片，所述高耐磨复合片竖向排列分布设置。上述方案中，为优化，进一步地，所述刀翼包括两个主刀翼和多个副刀翼，所述副刀翼设置数量为3-4个。根据作业环境要求设置制作副刀翼，其数量在3-4个为宜。进一步地，所述保径柱交错焊接环绕设置于钻头基座侧面，保径柱设置数量4-6个。保径柱的设置，使得保径结构加长了保径区域的跨度，增强钻头扶正及保径能力，可有效提高钻头钻进的稳定性。同时分散保径块的设计，减小了与井壁的接触区域，降低了钻井过程中的能量损耗。进一步地，所述保径柱与第一保径部远离钻头方向的端面位于同一圆周面。进一步地，所述保径柱形状为圆柱体形。进一步地，所述高耐磨复合片也为圆柱体形，高耐磨复合片在每个刀翼上设置数量为3-4个。进一步地，所述高耐磨复合片与保径柱远离钻头方向的端面的静摩擦系数小于0.06，对高耐磨复合片与保径柱远离钻头方向的端面进行镜面抛光处理，从而降低其表面的摩擦系数。进一步地，所述第一保径部的下端还设置有划眼，所述划眼为倒划眼，使得能够及时的修整井壁，有利于后续工程的展开。本技术的有益效果是：本技术通过设置第一保径部和第二保径部，使得保径结构加长了保径区域的跨度，增强钻头扶正及保径能力，可有效提高钻头钻进的稳定性。同时分散保径块的设计，减小了与井壁的接触区域，降低了钻井过程中的能量损耗。并且通过对保径柱和高耐磨复合片的设置，提高了保径结构的耐磨性和耐冲击性。还通过对保径柱和高耐磨复合片的端面进行镜面抛光处理，降低摩擦系数，减小摩擦扭矩，有利于钻头平稳钻进。综上所述，本技术具有保径效果良好，保径结构耐磨损的优点。附图说明图1为本技术实施例的正面结构示意图；图2为本技术实施例的俯视面结构示意图；图3为本技术实施例的高耐磨复合片示意图；图4为本技术实施例的保径柱示意图；图中，1-钻头主体，2-刀翼，3-第二保径部，4-排屑槽，5-水嘴，6-切削部，7-第一保径部，8-切削齿，9-高耐磨复合片，10-保径柱，11-划眼；101-钻头基座，102-钻头，201-主刀翼，202-副刀翼。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。下面通过具体的实施例子并结合附图对本技术做进一步的详细描述。实施例如图1-图2所示，一种高耐磨保径PDC钻头，包括钻头主体1和刀翼2，钻头主体1包括钻头基座101和钻头102，相邻刀翼2之间设置有排屑槽4，所述刀翼2沿圆周方向设置在所述钻头102上，所述钻头主体1上还包括水嘴5和第二保径部3，所述水嘴5设置于钻头102的冠端，所述第二保径部3包括多个保径柱10，所述保径柱环绕设置于钻头基座101侧部；所述刀翼2包括切削部6和第一保径部7，所述切削部6上设置有切削齿8，所述第一保径部7上设置有高耐磨复合片9，所述高耐磨复合片9竖向排列分布设置。具体地，所述刀翼2包括两个主刀翼201和多个副刀翼202，所述副刀翼设置数量为3个。根据作业环境要求设置制作副刀翼，其数量在3-4个为宜，实施例我们选用3个。具体地，所述保径柱10交错焊接环绕设置于钻头基座101侧面，保径柱设置数量6个。保径柱的设置，使得保径结构加长了保径区域的跨度，增强钻头扶正及保径能力，可有效提高钻头钻进的稳定性。同时分散保径结构块的设计，减小了与井壁的接触区域，降低了钻井过程中的能量损耗，实施例这里选用6个。具体地，所述保径柱10与第一保径部7远离钻头方向的端面位于同一圆周面。保径柱与第一保径部共同组成了钻头的保径结构，保径结构是紧紧与井壁相切，所以保径柱与第一保径部必须在同一圆周面，增加了保径结构对于钻头稳定性的提升。具体地，所述保径柱10形状为圆柱体形，保径柱如图4所示。在保径柱上还可以设置主动保径齿和被动保径齿，可根据作业环境和条件进行适当的改进，本实施例没有加保径齿。具体地，所述高耐磨复合片9也为圆柱体形，高耐磨复合片9在每个刀翼上设置数量为3个。如图3-图4所示，本实施例高耐磨复合片设置数量选用3个。保径柱和高耐磨复合片均为金刚石粉末与硬质合金高温制成，并且金刚石粉末在上层，硬质合金在下层，硬质合金的厚度要厚于金刚石粉末层，使得保径柱和高耐磨复合片具有高耐磨性和抗冲击性，从而使得保径结构具备耐磨损性。具体地，所述高耐磨复合片9与保径柱10远离钻头方向的端面的静摩擦系数小于0.06，对高耐磨复合片与保径柱远离钻头方向的端面进行镜面抛光处理，从而降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐磨保径PDC钻头，包括钻头主体(1)和刀翼(2)，钻头主体(1)包括钻头基座(101)和钻头(102)，相邻刀翼(2)之间设置有排屑槽(4)，所述刀翼(2)沿圆周方向设置在所述钻头(102)上，其特征在于，所述钻头主体(1)上还包括水嘴(5)和第二保径部(3)，所述水嘴(5)设置于钻头(102)的冠端，所述第二保径部(3)包括多个保径柱(10)，所述保径柱(10)环绕设置于钻头基座(101)侧部；所述刀翼(2)包括切削部(6)和第一保径部(7)，所述切削部(6)上设置有切削齿(8)，所述第一保径部(7)上设置有高耐磨复合片(9)，所述高耐磨复合片(9)竖向排列分布设置。

【技术特征摘要】
1.一种高耐磨保径PDC钻头，包括钻头主体(1)和刀翼(2)，钻头主体(1)包括钻头基座(101)和钻头(102)，相邻刀翼(2)之间设置有排屑槽(4)，所述刀翼(2)沿圆周方向设置在所述钻头(102)上，其特征在于，所述钻头主体(1)上还包括水嘴(5)和第二保径部(3)，所述水嘴(5)设置于钻头(102)的冠端，所述第二保径部(3)包括多个保径柱(10)，所述保径柱(10)环绕设置于钻头基座(101)侧部；所述刀翼(2)包括切削部(6)和第一保径部(7)，所述切削部(6)上设置有切削齿(8)，所述第一保径部(7)上设置有高耐磨复合片(9)，所述高耐磨复合片(9)竖向排列分布设置。2.根据权利要求1所述的高耐磨保径PDC钻头，其特征在于，所述刀翼(2)包括两个主刀翼(201)和多个副刀翼(202)，所述副刀翼(202)设置数量为3-4个。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛中学，
申请(专利权)人：立府精密机械有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51