具有内排屑功能的内螺旋刀翼pdc钻头的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明有关于一种PDC钻头，尤其有关于一种自掩埋钻探领域中应用的具有内排肩功能的内螺旋刀翼PDC钻头。
【背景技术】
[0002]常规钻井采用钻井液冲洗井底，利用高压钻井液将破碎后的岩肩从钻柱与井壁的环形空间中携带至地面。而自掩埋钻探是一种无钻机、无钻井液、内排肩、边钻边埋的钻探新方式；工作时将整套装备运输至需要勘察的目标区域并放置在预留井眼中，地面只需向钻探器供电，无需钻机和钻井液，钻探器就可以向目标地层一边钻进一边将破碎的岩肩输送至钻具顶部压实，进行自掩埋式钻进，从而实现对复杂区域、恶劣环境下的地层进行无人勘探、监测，节省大量人力物力。
[0003]对于复杂、恶劣环境下的钻探作业，采用自掩埋钻探将是不二选择，现有的牙轮钻头和PDC钻头均为有钻井液作用的正循环钻井，无法满足这一功能要求。
[0004]因此，有必要提供一种新的PDC钻头，来克服上述问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种具有内排肩功能的内螺旋刀翼PDC钻头，可应用在无钻井液钻进且要求破碎的岩肩通过钻头内腔向上返送的钻井作业中，该具有内排肩功能的内螺旋刀翼PDC钻头也可用于反循环钻井。
[0006]本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现:
[0007]本发明提供一种具有内排肩功能的内螺旋刀翼PDC钻头，其包括:
[0008]钻头本体，其上端形成有连接头，其下端形成有保径部，所述保径部的底端内侧形成有内锥孔，所述钻头本体内设有沿轴向贯通的排肩腔，所述排肩腔与所述内锥孔相连通；
[0009]切削部，其连接在所述保径部的底端，所述切削部具有多个螺旋刀翼，多个所述螺旋刀翼沿圆周方向凸设在所述内锥孔的内锥面上。
[0010]在优选的实施方式中，所述螺旋刀翼具有内凹侧面及外凸侧面，所述内凹侧面与所述外凸侧面之间形成有刀翼顶面，所述刀翼顶面靠近所述内凹侧面的外缘上连接有多个切削齿。
[0011]在优选的实施方式中，两两相邻的所述螺旋刀翼之间形成有排肩通道，所述排肩通道与所述排肩腔相连通。
[0012]在优选的实施方式中，多个所述螺旋刀翼的刀翼顶面形成一锥面，所述锥面的锥角为120。?160。O
[0013]在优选的实施方式中，所述螺旋刀翼的螺旋升角为9°?52°。
[0014]在优选的实施方式中，所述保径部的内锥孔的内锥面锥角为20°?120°。
[0015]在优选的实施方式中，所述保径部的外表面设有沿轴向贯通的落肩槽，所述落肩槽与所述排肩通道相接。
[0016]在优选的实施方式中，所述落肩槽的螺旋角为0°?45°。
[0017]在优选的实施方式中，所述钻头本体上设有卸扣槽。
[0018]本发明的具有内排肩功能的内螺旋刀翼PDC钻头的特点及优点是:该具有内排肩功能的内螺旋刀翼PDC钻头主要用于无钻井液钻进，并且要求破碎的岩肩通过PDC钻头的排肩腔向上返送的钻井作业中，该PDC钻头也可用于反循环钻井。该PDC钻头是自掩埋钻探的重要工具之一，可用于深海、极地等特殊复杂区域钻探。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本发明的具有内排肩功能的内螺旋刀翼PDC钻头的立体图。
[0021]图2为本发明的具有内排肩功能的内螺旋刀翼PDC钻头的剖视图。
[0022]图3为本发明的具有内排肩功能的内螺旋刀翼PDC钻头的主视图。
[0023]图4为本发明的具有内排肩功能的内螺旋刀翼PDC钻头的仰视图。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]如图1及图2所示，本发明提供一种具有内排肩功能的内螺旋刀翼PDC钻头(Polycrystalline Diamond Compact bit，聚晶金刚石复合片钻头)，其包括钻头本体I和切削部2，其中:钻头本体I的上端形成有连接头11，其下端形成有保径部12，所述保径部12的底端内侧形成有内锥孔，所述钻头本体I内设有沿轴向贯通的排肩腔13，所述排肩腔13与所述内锥孔相连通；切削部2连接在所述保径部12的底端，所述切削部2具有多个螺旋刀翼21，多个所述螺旋刀翼21沿圆周方向凸设在所述内锥孔的内锥面121上。
[0026]具体是，钻头本体I大体呈圆柱体形，其上端形成的具有螺纹段的连接头11用于连接该roc钻头与钻柱，并将动力传递给PDC钻头上的切削部2 ;钻头本体I的下端形成的保径部12的直径大于钻头本体I的直径，该保径部12用于保持井径，在本实施例中，保径部12的外表面设有沿轴向贯通的落肩槽122，该落肩槽122为形成在保径部12上的一左旋的斜向凹槽，该落肩槽122的螺旋角Θ为0°?45°，该螺旋角Θ为保径部12平面展开后落肩槽122与保径部12的外表面母线123之间的夹角，该母线123与保径部12的轴线相平行，该落肩槽122用于将保径部12上方的落肩送入井底。钻头本体I内设有沿轴向贯通的排肩腔13，该排肩腔13连通连接头11和保径部12，在保径部12的下端内侧形成有内锥孔，该内锥孔与排肩腔13连通，在本实施例中，保径部12的内锥孔的内锥面121锥角α为20°?120°，其目的是阻止破碎后的岩肩在离心力的作用下向PDC钻头外部运动，以使岩肩向PDC钻头的排肩腔13运移。
[0027]进一步的，钻头本体I的外表面设有卸扣槽14，在本发明中