本实用新型涉及一种石油及地质钻头，属于石油及地质钻探工具领域，特别适用于石油、地质钻井配套使用的PDC钻头及金刚石钻头。
背景技术：
PDC钻头及金刚石钻头在石油及地质钻井中应用越来越广泛，在软到极硬地层中能取得好的使用效果和良好的经济效益，受到石油界和地质界的广泛重视。常规PDC钻头和金刚石钻头的设计以平衡设计为原则，以深锥和双锥等冠部形状作为被动防斜技术，应用到设计之中，起到一定的定心作用和稳斜作用。在一些山前构造和高陡坡构造等地质条件下钻井，自然造斜力很大，自然造斜趋势很强，防斜难度更大，急需要更强防斜能力的钻头，尤其是具有主动防斜能力的钻头。对井下防斜技术研究表明，随着钻头井径扩大系数的增大，钻井增斜趋势降低、降斜趋势增强。基于此，需要研究严重增强主动扩眼能力的钻头，即主动防斜能力的钻头。
技术实现要素：
本实用新型为解决常规PDC钻头和金刚石钻头只具有被动防斜能力，不具备主动防斜能力，且防斜能力较差的问题，提供一种主动防斜钻头，以提高PDC钻头和金刚石钻头主动防斜能力，达到降低山前构造和高陡坡构造等防斜难度大地区钻井的防斜和降斜难度，提高这些地区的机械钻速，降低钻井成本和加快油气田和矿场等勘探开发速度的目的。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案包括：
主动防斜钻头，包括钻头体，设置在钻头体上的刀翼、中心孔、喷嘴、接头，刀翼之间的流道，以及，设置在刀翼保径段上的保径块，设置在保径块上的保径元件，设置在刀翼冠部的切削元件，在刀翼保径块上还设有主动切边元件、减摩元件和倒划眼元件，其中，主动切边元件分布在保径块的上端前缘，倒划眼元件分布在保径块的下端前缘，保径元件、减摩元件分布在保径块3的圆柱面上；在刀翼冠部还设置有辅切削元件，辅切削元件分布在切削元件之后；刀翼和切削元件的位置和角度满足其侧向力指向一块保径块。
上述方案中还包括设置在刀翼冠部的辅助元件。辅助元件包括吃入元件、缓冲保护元件。辅助元件包括PDC复合片、孕镶金刚石块、硬质合金、超硬材料元件或表面强化的钢件，形状包括圆柱形、弧顶形、楔形、锥形、台形或组合曲线形。
切削元件、辅切削元件，包括PDC复合片、孕镶金刚石块、TSP或天然金刚石，形状包括圆柱形、弧顶形、楔形、锥形、台形、波浪形或组合曲线形。
保径元件、主动切边元件、减摩元件和倒划眼元件包括PDC复合片、孕镶金刚石块、硬质合金，或者是表面强化涂层或堆焊层，形状包括圆柱形、弧顶形、楔形、锥形、台形或组合曲线形。
PDC复合片包括单倒角、双倒角、多倒角或倒圆角。
本实用新型的有益效果：本实用新型的主动防斜钻头通过在刀翼不同位置增设不同的部件，优化布置刀翼和切削元件的位置和角度，实现侧向力指向一块保径块。通过在保径块上设计主动切边元件以提高钻头的侧切能力和扩眼能力，以实现主动降斜的目的。通过加大承受侧向力保径块面积以提高保径块的承载能力，在保径块上布置减磨元件以提高此保径块的耐磨能力和保径能力，设计减摩元件和提高保径块光洁度以降低此保径块的摩擦系数、提高钻头抗回旋能力，提高钻头寿命和进尺。有利于油气田和矿场勘探开发提速和降本。
附图说明
图1 一种主动防斜钻头俯视图；
图2 一种主动防斜钻头主视图；
图中：1.钻头体，2.刀翼，3.保径块，4.流道，5.中心孔，6.喷嘴，7.接头，8.切削元件，9.辅助元件，10.保径元件，11.侧向力，12.主动切边元件，13.辅切削元件，14.减摩元件，15.倒划眼元件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。
如图1所示，一种主动防斜钻头，包括钻头体1，设置在钻头体1上的刀翼2、中心孔5、喷嘴6、接头7，刀翼之间的流道4，以及，设置在刀翼2保径段上的保径块3，设置在保径块3上的保径元件10，设置在刀翼2冠部的切削元件8。其改进之处包括：在刀翼2保径块3上还设有主动切边元件12、减摩元件14和倒划眼元件15，其中，主动切边元件12分布在保径块3的上端前缘，倒划眼元件15分布在保径块3的下端前缘，保径元件10、减摩元件14分布在保径块3的圆柱面上；在刀翼2冠部还设置有辅切削元件13，辅切削元件13分布在切削元件8之后；刀翼2和切削元件8的位置和角度满足其侧向力11指向一块保径块3。
进一步的，还包括设置在刀翼2冠部的辅助元件9。
辅助元件9包括吃入元件、缓冲保护元件。
辅助元件9包括PDC复合片、孕镶金刚石块、硬质合金、超硬材料元件或表面强化的钢件，形状包括圆柱形、弧顶形、楔形、锥形、台形或组合曲线形。
切削元件8、辅切削元件13，包括PDC复合片、孕镶金刚石块、TSP或天然金刚石，形状包括圆柱形、弧顶形、楔形、锥形、台形、波浪形或组合曲线形。
保径元件10、主动切边元件12、减摩元件14和倒划眼元件15包括PDC复合片、孕镶金刚石块、硬质合金，或者是表面强化涂层或堆焊层，形状包括圆柱形、弧顶形、楔形、锥形、台形或组合曲线形。
PDC复合片包括单倒角、双倒角、多倒角或倒圆角。
典型实例，一种215.9mm主动防斜PDC钻头，刀翼2为6片螺旋刀翼，1~6刀翼的周向角为0°、60°、105°、165°、236°、297°；切削元件8为37颗13.4mmPDC复合片，分布在6片刀翼2上；辅切削元件9为12颗13.4mmPDC复合片，分布在6片刀翼2的前切削元件8之后；6块保径块3分布在刀翼2的末端；保径元件10、主动切边元件12、减摩元件14和倒划眼元件15分布在保径块3上，主动切边元件12分布在保径块3的上端前缘，倒划眼元件15分布在保径块3的下端前缘，保径元件10、减摩元件14分布在保径块3的圆柱面上。此布置的仿真分析结论是侧向力指向6号刀翼2的保径块3。
本实施例中优化布置刀翼2和切削元件8的位置和角度，实现一个指向一块保径块的侧向力11。通过在保径块3上设计主动切边元件12以提高钻头的侧切能力和扩眼能力，以实现主动降斜的目的。通过加大承受侧向力保径块面积以提高保径块3的承载能力，在保径块3上布置保径元件10以提高此保径块3的耐磨能力和保径能力，设计减摩元件14和提高保径块光洁度以降低此保径块的摩擦系数、提高钻头抗回旋能力，提高钻头寿命和进尺。有利于油气田和矿场勘探开发提速和降本。现场使用表明，此种主动防斜PDC钻头具有1~10°/100m的降斜效果。