孕镶金刚石钻头的制作方法

本实用新型涉及一种金刚石钻头，更具体的说是涉及一种孕镶金刚石钻头，属钻采机械领域。

背景技术：

目前，PDC钻头在软到中硬地层具有机械钻速快、进尺高、钻压较小、可适用的转速高等优点，在石油和地质钻井中得到了广泛应用，为钻井界带来了巨大的经济效益和社会效益。

但在高研磨性、软硬交错等复杂地层，PDC钻头PDC复合片抗冲击、抗研磨性差，易崩损和磨损严重，在这些地层中寿命低、进尺少。常规孕镶金刚石钻头采用小颗粒金刚石作为切削元件，因钻头的孕镶金刚石层中都混合有金刚石颗粒，金刚石含量较高，且相对比较均匀，因此寿命较长、进尺较多。但是在有限的空间布局孕镶齿，在考虑包镶的前提下，往往存在局部孕镶齿含量少，存在薄弱环节，易造成钻头掏心或者形成环形槽；孕镶齿布局在刀翼上形成连续的结构，钻头在切削过程中只能靠磨削作业去除岩石，钻头在高速钻进过程，岩屑排出不及时，且易发生烧心的可能；常规孕镶钻头虽然寿命长，但是机械钻速慢。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种孕镶金刚石钻头。本实用新型解决了以往钻头岩屑排除能力差、易出现钻头烧心、掏心和形成环形槽的技术难题，有效的提高钻头机械钻速、水力冷却效果以及单只进尺。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种孕镶金刚石钻头，其特征在于：包括钻头体和与钻头体连接的接头，钻头体表面设置有多个刀翼和保径，钻头体的心部区域设置有中心水道，刀翼的表面从钻头体的心部区域到钻头体的冠部区域依次间隔设置有纵向孕镶齿、孕镶A型齿、孕镶圆柱齿、孕镶B型齿及孕镶C型齿，孕镶A型齿、孕镶B型齿和孕镶C型齿均为一端大另一端小的齿型孕镶齿。

所述孕镶A型齿、孕镶B型齿及孕镶C型齿的尺寸依次减小。

所述纵向孕镶齿为长条形孕镶齿且纵向设置在刀翼表面。

所述纵向孕镶齿、孕镶A型齿、孕镶圆柱齿、孕镶B型齿及孕镶C型齿上均均匀排列有多个颗粒状的金刚石。

所述保径上还设置有分流水道。

所述接头为API接头。

采用本实用新型的优点在于：

本实用新型采用多种形状结构的孕镶齿布局，提高孕镶齿含量进而提高金刚石含量，提高孕镶金刚石钻头寿命；多种形状结构的孕镶齿采用纵向、横向等多种布齿设计，提高钻头局部孕镶齿在周向的金刚石含量，避免掏心和形成环形槽；多种形状结构的孕镶齿之间间隔设置，使得相邻孕镶齿之间留有间隙，易于高转速下岩屑的排除，防止因水力效果不好造成钻头烧心的事情发生，提高机械钻速及钻头寿命；同时采用分流水道同样可以提高岩屑和水流的运移能力。

附图说明

图1是本实用新型的俯视图；

图2是本本实用新型的主视图；

图3是本本实用新型孕镶A型齿的俯视图；

图4是本本实用新型孕镶A型齿的正视图；

图中标记为：1、中心水道；2、孕镶A型齿；3、孕镶圆柱齿；4、纵向孕镶齿；5、孕镶B型齿；6、刀翼；7、孕镶C型齿；8、分流水道；9、保径；10、钻头体；11、接头。

具体实施方式

实施例1

一种孕镶金刚石钻头，包括钻头体10和与钻头体10连接的接头11，钻头体10表面设置有多个刀翼6和保径9，钻头体10的心部区域设置有中心水道1，刀翼6的表面从钻头体10的心部区域到钻头体10的冠部区域依次间隔设置有纵向孕镶齿4、孕镶A型齿2、孕镶圆柱齿3、孕镶B型齿5及孕镶C型齿7，孕镶A型齿2、孕镶B型齿5和孕镶C型齿7均为一端大另一端小的齿型孕镶齿。

本实施例中，所述孕镶A型齿2、孕镶B型齿5及孕镶C型齿7的尺寸依次减小。

本实施例中，所述纵向孕镶齿4为长条形孕镶齿且纵向设置在刀翼6表面。

本实施例中，所述纵向孕镶齿4、孕镶A型齿2、孕镶圆柱齿3、孕镶B型齿5及孕镶C型齿7上均均匀排列有多个颗粒状的金刚石。

本实施例中，所述保径9上还设置有分流水道8。

本实施例中，所述接头11为API接头。

实施例2

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

如图1-图4所示，一种孕镶金刚石钻头，包括钻头体10及与钻头体10连接的接头11，所述钻头体10表面设置有多个刀翼6和保径9，所述钻头体10的心部区域设置有中心水道1，所述刀翼6的表面从钻头体10的心部区域到钻头体10的冠部区域还依次间隔设置有纵向孕镶齿4、孕镶A型齿2、孕镶圆柱齿3、孕镶B型齿5及孕镶C型齿7，所述孕镶A型齿2、孕镶B型齿5及孕镶C型齿7均为一端大一端小的齿型孕镶齿，且所述孕镶A型齿2、孕镶B型齿5及孕镶C型齿7的尺寸依次减小，所述纵向孕镶齿4为长条形孕镶齿且纵向设置在刀翼6表面。

所述纵向孕镶齿4、孕镶A型齿2、孕镶圆柱齿3、孕镶B型齿5及孕镶C型齿7上均均匀有序的排列有若干小颗粒金刚石。

所述保径9上还设置有分流水道8。

所述接头11为API接头。

本实施例的纵向孕镶齿4为长条形孕镶齿，孕镶圆柱齿3为圆柱形，孕镶A型齿2、孕镶B型齿5及孕镶C型齿7均为一端大一端小的齿型孕镶齿，通过采用多种形状结构的孕镶齿布局，提高了各个孕镶齿含量进而提高金刚石含量，提高了孕镶金刚石钻头的使用寿命；同时多种形状结构的孕镶齿采用纵向、横向等多种布齿设计提高了钻头局部孕镶齿在周向的金刚石含量，避免掏心和形成环形槽；而各个孕镶齿之间间隔设置，使得相邻孕镶齿之间留有间隙，易于高转速下岩屑的排除，防止因水力效果不好造成钻头烧心的事情发生，提高机械钻速；同时采用分流水道8同样可以提高岩屑和水流的运移能力。

本实施例的纵向孕镶齿4、孕镶A型齿2、孕镶圆柱齿3、孕镶B型齿5及孕镶C型齿7上均均匀有序的排列若干小颗粒金刚石，较之现有技术而言，将以往无规则混乱排列而言，虽工艺难度增大，但同时却极大的增大了各个孕镶齿的强度、硬度和耐磨性，延迟了钻头的有效使用寿命。

本实用新型采用多种形状结构的孕镶齿布局，提高孕镶齿含量进而提高金刚石含量，提高孕镶金刚石钻头寿命；多种形状结构的孕镶齿采用纵向、横向等多种布齿设计，提高钻头局部孕镶齿在周向的金刚石含量，避免掏心和形成环形槽；多种形状结构的孕镶齿之间间隔设置，使得相邻孕镶齿之间留有间隙，易于高转速下岩屑的排除，防止因水力效果不好造成钻头烧心的事情发生，提高机械钻速；同时采用分流水道同样可以提高岩屑和水流的运移能力。

上述为本专利的优选实施例，优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述专利验证过程，并非用以限制本专利的专利保护范围，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。