适用于硬塑性地层的六刀翼尖圆齿pdc钻头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种适用于硬塑性地层的六刀翼尖圆齿PDC钻头,包括钻头体、与钻头体成为一体的三个长刀翼和三个短刀翼，其特征在于：所述长刀翼和短刀翼在钻头的周向上两两相邻，相邻的两个长刀翼和短刀翼的夹角为60°；在所述的长刀翼上镶嵌有尖形PDC齿，在所述的短刀翼上镶嵌有圆形PDC齿。本实用新型的钻头，能够提高钻头在硬研磨性地层中钻进的稳定性，并通过增加对岩石磨削的PDC齿的数量，达到提高钻头破岩效率的目的。
【专利说明】适用于硬塑性地层的六刀翼尖圆齿PDC钻头
【技术领域】
[0001]本实用新型属于石油天然气、页岩气、煤层气、矿山工程、建筑基础工程施工、地质、水文等钻探【技术领域】，具体是涉及适用用于硬塑性地层的六刀翼尖圆齿PDC钻头。
【背景技术】
[0002]PDC钻头具有机械钻速高、寿命长、工作平稳等特点越来越广泛地被应用于地质钻探等领域。PDC钻头是通过镶嵌于钻头刀翼上的PDC齿吃入地层，并通过钻头在井底的转动来切削岩石，获得井眼轴向上的机械钻速。当钻头在钻遇硬塑性地层时，由于PDC齿很难有效地吃入地层，导致其破碎岩石的效率低，机械钻速慢。
[0003]在准葛尔盆地南缘构造的安集海河组，由于是极硬的塑性地层，常规五刀翼或六刀翼圆齿PDC钻头的平均机械钻速只有不到0.3m/h。现有的钻头技术中使用了一种特殊的四刀翼尖圆齿PDC钻头，该钻头只有四个刀翼，PDC齿的数量比五刀翼钻头的PDC齿数量少，在同等钻压条件下，四刀翼钻头的PDC齿与地层的接触应力大，更容易吃入地层，加之使用了尖形PDC齿，尖形PDC齿与圆形PDC齿在井底留下的划痕不同，使该钻头获得了较高的机械钻速，但由于上述地层的特殊性，这种四刀翼尖圆齿roc的平均机械钻速也只有不到 0.5m/h。
[0004]实际上这种四刀翼的尖圆齿PDC钻头的PDC齿与地层的接触应力更大，但由于只有四个刀翼的与井底接触，稳定性较差，机械钻速也不能明显提升。而在较低的机械钻速条件下，PDC齿仍然难以有效吃入地层，相当于PDC齿在井底磨削地层。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的就是克服上述现有技术的不足之处，提出适用于硬塑性地层的六刀翼尖圆齿PDC钻头，能够提高钻头的稳定性，并通过增加对岩石磨削的PDC齿的数量，达到提闻钻头破岩效率的目的。
[0006]为了解决上述问题，本实用新型适用于硬塑性地层的六刀翼尖圆齿PDC钻头，包括钻头体、与钻头体成为一体的三个长刀翼和三个短刀翼，其特征在于:所述长刀翼和短刀翼在钻头的周向上两两相邻，相邻的两个长刀翼和短刀翼的夹角为60° ;在所述的长刀翼上镶嵌有尖形PDC齿，在所述的短刀翼上镶嵌有圆形PDC齿。
[0007]所述尖形PDC齿的端面由两段直线和一段圆弧构成。
[0008]所述尖形PDC齿的齿尖部分出露在长刀翼的外表面。
[0009]构成所述尖形PDC齿端面的圆弧的直径与圆形PDC齿的直径相等。
[0010]本实用新型适用于硬塑性地层的六刀翼尖圆齿PDC钻头与现有技术中的四刀翼钻头相比，六刀翼钻头有六个刀翼与井底接触，且刀翼在钻头的周向上均匀分布，比四刀翼钻头有更高的稳定性；六刀翼钻头上布置了更多PDC齿，由于PDC齿都不能有效地吃入地层，只能依靠对地层的磨削破岩，因此六刀翼钻头参与磨削地层的PDC齿更多，容易获得更高的机械钻速。
[0011]本实用新型适用于硬塑性地层的六刀翼尖圆齿PDC钻头与现有技术中常用的五刀翼和六刀翼圆齿PDC钻头相比，由于尖圆齿钻头的尖齿和圆齿在井底留下的划痕不同，尖圆齿钻头可以获得更高的机械钻速。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图和本实用新型的实施方式对本实用新型做进一步详细说明。
[0013]图1为本实用新型钻头的结构示意图。
[0014]图2为图1的俯视图。
[0015]图3为本实用新型钻头使用的尖形PDC齿和圆形PDC齿端面示意图。
[0016]图中标记:1_钻头体、2a_长刀翼、2b_短刀翼、3a_尖形PDC齿、3b_圆形PDC齿。
【具体实施方式】
[0017]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0018]图1和图2示意的表示出本实用新型适用于硬塑性地层的六刀翼尖圆齿PDC钻头的基本结构，它包括钻头体1、与钻头体成为一体的三个长刀翼2a和三个短刀翼2b，其特征在于:所述长刀翼2a和短刀翼2b在钻头的周向上两两相邻，相邻的两个长刀翼2a和短刀翼2b的夹角为60° ;在所述的长刀翼2a上镶嵌有尖形PDC齿3a，在所述的短刀翼2b上镶嵌有圆形PDC齿3b。
[0019]如图2所不，所述尖形PDC齿3a的齿尖部分出露在长刀翼的外表面。
[0020]如图3所示，所述尖形PDC齿3a的端面由两段直线和一段圆弧构成，构成所述尖形PDC齿3a端面的圆弧的直径与圆形PDC齿3b的直径相等。
[0021]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.适用于硬塑性地层的六刀翼尖圆齿PDC钻头，包括钻头体(1)、与钻头体成为一体的三个长刀翼(2a)和三个短刀翼(2b)，其特征在于:所述长刀翼(2a)和短刀翼(2b)在钻头的周向上两两相邻，相邻的两个长刀翼(2a)和短刀翼(2b)的夹角为60° ;在所述的长刀翼(2a)上镶嵌有尖形PDC齿(3a)，在所述的短刀翼上镶嵌有圆形PDC齿(3b)。
2.根据权利要求1所述的适用于硬塑性地层的六刀翼尖圆齿PDC钻头，其特征在于:所述尖形PDC齿(3a)的端面由两段直线和一段圆弧构成。
3.根据权利要求1所述的适用于硬塑性地层的六刀翼尖圆齿PDC钻头，其特征在于:所述尖形PDC齿(3a)的齿尖部分出露在长刀翼(2a)的外表面。
4.根据权利要求1所述的适用于硬塑性地层的六刀翼尖圆齿PDC钻头，其特征在于:构成所述尖形PDC齿(3a)端面的圆弧的直径与圆形PDC齿(3b)的直径相等。
【文档编号】E21B10/43GK204186301SQ201420651006
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月4日 优先权日:2014年11月4日
【发明者】王浩, 杨志, 孙阳鑫 申请人:成都保瑞特钻头有限公司