自带增压装置pdc钻头的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及油气田钻采用PDC钻头【技术领域】，是一种自带增压装置PDC钻头，包括钻头本体、刀翼、切屑齿、固定垫圈、缩径加压套和能连通其上方和下方且能增大压力的增压组件，钻头本体的上部外侧沿圆周固定安装有刀翼，刀翼上分布有切屑齿；钻头本体的中部和下部内侧有进液孔，钻头本体的顶部分布有与进液孔相通的喷嘴水孔。本实用新型结构合理而紧凑，其使切削泥浆在钻井过程中依次通过通液孔和缩径加压孔，并通过增压组件进入喷嘴水孔并从喷嘴水孔喷出，在这个过程中，切削泥浆的压力被逐渐增大，从而使得切削齿在钻井过程中能得到良好的冲洗和降温，便于井底岩屑的排出，能有效的促进钻井的速度和效率。
【专利说明】自带增压装置PDC钻头
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及油气田钻采用PDC钻头【技术领域】，是一种自带增压装置PDC钻头。【背景技术】
[0002]钻头的英文为Polycrystalline Diamond Compact bit,其是聚晶金刚石复合片钻头的简称，是地质钻探行业常用的一种钻井工具。PDC钻头包括胎体式PDC钻头和钢体式PDC钻头，其中钢体式PDC钻头，是用镍、铬、钥合金机械加工成形。经过热处理后在钻头体上钻孔，将人造聚晶金刚石复合片压入(紧配合)钻头体内，用柱状碳化钨保径。
[0003]目前，大多数的PDC钻头的内孔均是由一段盲孔加上若干个喷嘴孔构成PDC钻头的水利结构，随着井深的不断增加，在钻头钻进过程中泥浆压力会随着钻井深度而降低。影响钻井速度及井底冲洗、破岩效率。由于钻头水利不足，在钻井过程中切削齿得不到良好的冲洗、降温，井底岩屑不易排出。PDC钻头在使用过程中容易过早失效，且发生泥包现象。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供了一种自带增压装置PDC钻头，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有PDC钻头的水利结构单一，泥浆压力会随钻井深度降低，钻井速度慢、效率低，且使得切削齿在钻井过程中得不到良好的冲洗、降温，井底岩屑不易排出，易出现过早失效，发生泥包的现象。
[0005]本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的:一种自带增压装置PDC钻头，包括钻头本体、刀翼、切屑齿、固定垫圈、缩径加压套和能连通其上方和下方且能增大压力的增压组件，钻头本体的上部外侧沿圆周固定安装有刀翼，刀翼上分布有切屑齿；钻头本体的中部和下部内侧有进液孔，钻头本体的顶部分布有与进液孔相通的喷嘴水孔；进液孔的内部由上至下套装有增压组件、缩径加压套和固定垫圈，固定垫圈的中部有通液孔，缩径加压套的中部有上口小下口大的缩径加压孔。
[0006]下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进:
[0007]上述进液孔的内部可由上至下依次套装有至少两组增压组件，增压组件包括位于下方的脉冲震荡垫片和座于脉冲震荡垫片上方的回击垫片，脉冲震荡垫片的中部有上口大下口小的脉冲震荡腔，回击垫片的中部有上口小下口大的回击分流孔。
[0008]上述进液孔的上部内侧可固定有内环台，位于顶部的增压组件的上端通过固定垫圈抵在内环台的下端面。
[0009]上述缩径加压孔的内壁可呈平滑过渡，脉冲震荡腔的上部和下部均呈竖直孔且两竖直孔之间连接有呈上大下小的倒锥台孔，回击分流孔呈倒台阶形孔且大径的顶部外侧呈圆弧形倒角。
[0010]上述通液孔的上端直径可与缩径加压孔的下端直径相同，缩径加压孔的上端直径与脉冲震荡腔的下端直径相同，脉冲震荡腔的上端直径与回击分流孔的下端直径相同。
[0011]本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其使切削泥浆在钻井过程中依次通过通液孔和缩径加压孔，并通过增压组件进入喷嘴水孔并从喷嘴水孔喷出，在这个过程中，切削泥浆的压力被逐渐增大至合适的强度，从而使得切削齿在钻井过程中能得到良好的冲洗和降温，便于井底岩屑的排出，能有效的促进钻井的速度和效率，避免钻头的过早失效及泥包现象的产生。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]附图1为本实用新型最佳实施例的主视剖视结构示意图。
[0013]附图2为附图1中A处的局部放大结构示意图。
[0014]附图中的编码分别为:1为钻头本体，2为刀翼，3为切屑齿,4为固定垫圈,5为缩径加压套，6为进液孔，7为喷嘴水孔，8为通液孔，9为缩径加压孔，10为脉冲震荡垫片，11为回击垫片，12为脉冲震荡腔,13为回击分流孔。
【具体实施方式】
[0015]本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0016]在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如:前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
[0017]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述:
[0018]如附图1、2所示，该自带增压装置PDC钻头包括钻头本体1、刀翼2、切屑齿3、固定垫圈4、缩径加压套5和能连通其上方和下方且能增大压力的增压组件，钻头本体I的上部外侧沿圆周固定安装有刀翼2，刀翼2上分布有切屑齿3 ;钻头本体I的中部和下部内侧有进液孔6，钻头本体I的顶部分布有与进液孔6相通的喷嘴水孔7 ;进液孔6的内部由上至下套装有增压组件、缩径加压套5和固定垫圈4，固定垫圈4的中部有通液孔8，缩径加压套5的中部有上口小下口大的缩径加压孔9。在钻井过程中，切削泥浆将依次通过通液孔8和缩径加压孔9，并通过增压组件进入喷嘴水孔7并从喷嘴水孔7喷出，在这个过程中，切削泥浆的压力被逐渐增大至合适的强度，从而使得切削齿在钻井过程中能得到良好的冲洗和降温，便于井底岩屑的排出，能有效的促进钻井的速度和效率，避免钻头的过早失效及泥包现象的产生；根据需求，钻头本体I可包括由上至下为加工为一体或通过焊接为一体的钻头诞部和钻头接头。
[0019]可根据实际需要，对上述自带增压装置PDC钻头作进一步优化或/和改进:
[0020]如附图1、2所示，进液孔6的内部由上至下依次套装有至少两组增压组件，增压组件包括位于下方的脉冲震荡垫片10和座于脉冲震荡垫片10上方的回击垫片11，脉冲震荡垫片10的中部有上口大下口小的脉冲震荡腔12，回击垫片11的中部有上口小下口大的回击分流孔13。切削泥浆通过缩加压径孔加压后进入脉冲震荡腔12，并通过回击分流孔13回旋加速，由此经过多次加压后从喷嘴水孔7射出，此时喷出的切削泥浆将具有较大的压力。可通过改变增压组件的组数，从而改变切削泥浆在钻头本体I内的加压次数；根据需求，增压组件的数量可为三组。
[0021]如附图1、2所示，进液孔6的上部内侧固定有内环台8，位于顶部的增压组件的上端通过固定垫圈4抵在内环台8的下端面。内环台8和固定垫圈4可形成对增压组件和缩径加压套5的限位，避免其因受到切削泥浆的冲击而产生位移，改善其增压效果。
[0022]如附图1、2所示，缩径加压孔9的内壁呈平滑过渡，脉冲震荡腔12的上部和下部均呈竖直孔且两竖直孔之间连接有呈上大下小的倒锥台孔，回击分流孔13呈倒台阶形孔且大径的顶部外侧呈圆弧形倒角。这样可避免切削泥浆在通过上述孔内时附着在孔壁上，便于清理。
[0023]如附图1、2所示，通液孔8的上端直径与缩径加压孔9的下端直径相同，缩径加压孔9的上端直径与脉冲震荡腔12的下端直径相同，脉冲震荡腔12的上端直径与回击分流孔13的下端直径相同。这样可使其具有良好的增压效果。
[0024]以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
【权利要求】
1.一种自带增压装置PDC钻头，其特征在于包括钻头本体、刀翼、切屑齿、固定垫圈、缩径加压套和能连通其上方和下方且能增大压力的增压组件，钻头本体的上部外侧沿圆周固定安装有刀翼，刀翼上分布有切屑齿；钻头本体的中部和下部内侧有进液孔，钻头本体的顶部分布有与进液孔相通的喷嘴水孔；进液孔的内部由上至下套装有增压组件、缩径加压套和固定垫圈，固定垫圈的中部有通液孔，缩径加压套的中部有上口小下口大的缩径加压孔。
2.根据权利要求1所述的自带增压装置PDC钻头，其特征在于进液孔的内部由上至下依次套装有至少两组增压组件，增压组件包括位于下方的脉冲震荡垫片和座于脉冲震荡垫片上方的回击垫片，脉冲震荡垫片的中部有上口大下口小的脉冲震荡腔，回击垫片的中部有上口小下口大的回击分流孔。
3.根据权利要求1所述的自带增压装置PDC钻头，其特征在于进液孔的上部内侧固定有内环台，增压组件的上端通过固定垫圈抵在内环台的下端面。
4.根据权利要求2所述的自带增压装置PDC钻头，其特征在于进液孔的上部内侧固定有内环台，位于顶部的增压组件的上端通过固定垫圈抵在内环台的下端面。
5.根据权利要求2或4所述的自带增压装置PDC钻头，其特征在于缩径加压孔的内壁呈平滑过渡，脉冲震荡腔的上部和下部均呈竖直孔且两竖直孔之间连接有呈上大下小的倒锥台孔，回击分流孔呈倒台阶形孔且大径的顶部外侧呈圆弧形倒角。
6.根据权利要求1或3所述的自带增压装置PDC钻头，其特征在于通液孔的上端直径与缩径加压孔的下端直径相同。
7.根据权利要求2或4所述的自带增压装置PDC钻头，其特征在于通液孔的上端直径与缩径加压孔的下端直径相同，缩径加压孔的上端直径与脉冲震荡腔的下端直径相同，脉冲震荡腔的上端直径与回击分流孔的下端直径相同。
8.根据权利要求5所述的自带增压装置PDC钻头，其特征在于通液孔的上端直径与缩径加压孔的下端直径相同，缩径加压孔的上端直径与脉冲震荡腔的下端直径相同，脉冲震荡腔的上端直径与回击分流孔的下端直径相同。
【文档编号】E21B10/43GK203701984SQ201320881011
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】曾卫林, 张 杰 申请人:克拉玛依市新锋锐金刚石钻头制造有限公司