一种防塌孔型内凹多翼金刚石复合片钻头的制作方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及一种破岩工具，具体涉及一种防塌孔型内凹多翼金刚石复合片钻头，主要用于地质勘探、矿山采掘以及煤矿瓦斯抽放、探水、注浆孔的钻进中。
【背景技术】
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[0002]目前在勘探、煤矿瓦斯抽放和排水孔岩层钻孔主要采用传统的金刚石复合片(PDC)内凹三翼和四翼钻头，由于煤层硬度较软，PDC耐磨性远高于硬质合金，这种PDC钻头较之此前的硬质合金钻头具有显著的高效率和长寿命的特点。因此在煤系地层钻探和钻孔中得到较好的应用。
[0003]但随着钻孔深度加大和瓦斯地面预抽技术的应用，钻孔的地层更深也更为复杂，对一些破碎、软硬交错的复杂岩层，这种内凹PDC钻头由于破岩直径远大于钻杆直径，在钻进过程中，钻杆的扰动会导致孔壁的松动、坍塌，出现卡钻事故。
【实用新型内容】:
[0004]本实用新型的目的为了解决现有的内凹PDC钻头施工中存在的塌孔、卡钻事故，提供了一种防塌孔型内凹多翼金刚石复合片钻头，达到对一些破碎、软硬交错的复杂岩层中塌孔、卡钻事故的应急处理。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案来实现的:
[0006]—种防塌孔型内凹多翼金刚石复合片钻头，包括内凹多翼金刚石复合片钻头本体，该钻头本体每个翼上均钎焊有切削齿，在切削齿内侧内凹平台上焊接有两个或三个破岩柱齿，在每个翼下方斜面部位均钎焊有反向切削齿，且每个翼前以及内凹平台上破岩柱齿前均开设有水孔。
[0007]本实用新型进一步的改进在于:反向切削齿选用YG8?YG15规格系列的碳化钨合金切削齿。
[0008]本实用新型进一步的改进在于:切削齿选用加强型1308PDC材料制成。
[0009]本实用新型进一步的改进在于:该钻头本体与钻杆连接处的周向上开设有过渡斜坡。
[0010]本实用新型进一步的改进在于:该钻头本体每个翼的切削齿的外侧均钎焊有两条保径条。
[0011]本实用新型进一步的改进在于:保径条选用YG8?YG15规格系列的碳化钨合金条制成。
[0012]本实用新型进一步的改进在于:保径条与对应每个翼的切削齿的外侧之间的间隙为5?8mm0
[0013]本实用新型进一步的改进在于:破岩柱齿采用1304PDC复合片制成。
[0014]本实用新型进一步的改进在于:该钻头本体的齿尖和翼上切削齿的切削面朝向相同。
[0015]本实用新型进一步的改进在于:该钻头本体上设置有3至6个翼。
[0016]相对于现有技术，本实用新型具有如下的有益效果:
[0017]本实用新型在内凹多翼金刚石复合片(roc)钻头的每个翼下方斜面部位钎焊有反向切合金削齿。当轻微出现塌孔、卡钻现象后，应立即停止正常钻进，改为边正向旋转边提钻操作。利用翼下方反向合金破碎掉孔壁坍塌的岩石块。这时决不可反向旋转钻具，这是因为钻具之间连接均为正向右旋丝扣，反向旋转会导致钻具从中间某部位拧卸开而使前段钻具留在孔内，导致钻孔报废事故发生。
[0018]进一步的，在每个翼的外侧下方斜面部位增设的反向合金切削齿，且材料选用YG8?YG15规格系列的碳化钨合金切削齿。
[0019]进一步的，钻头与钻杆连接处，钻头外加工有过渡斜坡。这样有效避免钻杆与钻头连接时突然直径变大导致提时钻卡钻，也使得孔壁坍塌块在正向旋转提钻时顺利接触到反向合金，从而被合金切削齿有效破碎。
[0020]进一步的，钻头每个翼前和内凹平台上破岩柱齿前均开设有水孔，以保证钻岩过程的刀翼冷却和及时排肩。
【附图说明】
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[0021]图1为本实用新型的四翼钻头的主视图。
[0022]图2为本实用新型的四翼钻头的俯视图。
[0023]图3为本实用新型的四翼钻头的合金示意图。
[0024]图4为本实用新型的四翼钻头的仰视图。
[0025]图中:1为切削齿，2为保径条，3为破岩柱齿，4为反向切削齿，5为过渡斜坡，6为水孔，7为齿尖。
【具体实施方式】
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[0026]以下给合附图对本实用新型作进一步的描述。
[0027]如图1至图3所示，本实用新型一种防塌孔型内凹多翼金刚石复合片钻头，将内凹四翼金刚石复合片(roc)钻头的每个翼的切削齿I的外侧均钎焊有两条合金保径条2，每个翼的切削齿I选用加强型1308PDC材料制成，保径条2材料选用YG8?YG15规格系列的碳化钨合金条，以加强侧翼的抗冲击性和保径能力。切削齿内侧内凹平台上焊接有两个材料为1304PDC复合片的破岩柱齿3。在每个翼的外侧下方斜面部位增设反向合金切削齿4，齿尖7和翼上内凹四翼金刚石复合片的切削面朝向相同，材料选用YG8?YG15规格系列的碳化钨合金切削齿，钎焊时注意与保径条2和翼前端面留有5?8mm间隙，以确保钎焊强度。钻头与钻杆连接处，钻头外加工一过渡斜坡5，斜坡小端与要接钻杆外径保持一致。钻头每个翼前和内凹平台上破岩柱齿前均开设有水孔6，以保证钻岩过程的刀翼冷却和及时排肩。
[0028]本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本实用新型的目的，并非用于限制本实用新型。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种防塌孔型内凹多翼金刚石复合片钻头，其特征在于:包括内凹多翼金刚石复合片钻头本体，该钻头本体每个翼上均钎焊有切削齿(I)，在切削齿(I)内侧内凹平台上焊接有两个或三个破岩柱齿(3)，在每个翼下方斜面部位均钎焊有反向切削齿(4)，且每个翼前以及内凹平台上破岩柱齿(3)前均开设有水孔(6)。2.根据权利要求1所述的一种防塌孔型内凹多翼金刚石复合片钻头，其特征在于??反向切削齿(4)选用YG8?YG15规格系列的碳化钨合金切削齿。3.根据权利要求1所述的一种防塌孔型内凹多翼金刚石复合片钻头，其特征在于:切削齿(I)选用加强型1308PDC材料制成。4.根据权利要求1所述的一种防塌孔型内凹多翼金刚石复合片钻头，其特征在于:该钻头本体与钻杆连接处的周向上开设有过渡斜坡(5)。5.根据权利要求1所述的一种防塌孔型内凹多翼金刚石复合片钻头，其特征在于:该钻头本体每个翼的切削齿(I)的外侧均钎焊有两条保径条(2)。6.根据权利要求5所述的一种防塌孔型内凹多翼金刚石复合片钻头，其特征在于:保径条(2)选用YG8?YG15规格系列的碳化钨合金条制成。7.根据权利要求5所述的一种防塌孔型内凹多翼金刚石复合片钻头，其特征在于:保径条⑵与对应每个翼的切削齿⑴的外侧之间的间隙为5?8mm。8.根据权利要求1所述的一种防塌孔型内凹多翼金刚石复合片钻头，其特征在于:破岩柱齿(3)采用1304PDC复合片制成。9.根据权利要求1所述的一种防塌孔型内凹多翼金刚石复合片钻头，其特征在于:该钻头本体的齿尖(7)和翼上切削齿(I)的切削面朝向相同。10.根据权利要求1所述的一种防塌孔型内凹多翼金刚石复合片钻头，其特征在于:该钻头本体上设置有3至6个翼。
【专利摘要】本实用新型公开了一种防塌孔型内凹多翼金刚石复合片钻头，在内凹多翼金刚石复合片(PDC)钻头的每个翼的下方斜面部位均钎焊有反向切削齿；进一步的，该钻头与钻杆连接处的周向上开设有过渡斜坡。本实用新型除具有内凹多翼金刚石复合片(PDC)钻头优良的抗冲击韧性和切削岩石的能力，并可在不稳定岩层出现卡钻和塌孔时，利用每个翼下方钎焊的反向合金切削齿顺利提钻，从而达到避免钻具无法完全提出和钻孔报废的重大事故。
【IPC分类】E21B10/43, E21B10/54, E21B10/60
【公开号】CN204804696
【申请号】CN201520560210
【发明人】郭亚兵
【申请人】陕西冠通钻探机具有限责任公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月29日