一体式石油钻井专用pdc钻头的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种钻头，特别涉及一种一体式石油钻井专用PDC钻头。
【背景技术】
[0002]近年间，PDC切削齿的质量和类型都发生了巨大的变化。如果将20世纪80年代的齿与当今的齿进行比较的话，差异是相当大的。由于混合工艺与制造工艺的变化，当今的切削齿的质量性能要好得多，使钻头的抗冲蚀以及抗冲击能力都大为提高。工程师们还对碳化钨基片与人造金刚石之间的界面进行了优化，以提高切削齿的韧性。层状金刚石工艺方面的革新也被用于提高产品的抗磨蚀性和热稳定性。除了材料和制造工艺方面的发展以夕卜，PDC产品在齿的设计技术和布齿方面也实现了重大的突破。现在，PDC产品已可被用于以前所不能应用的地区，如更硬、磨蚀性更强和多变的地层。这种向新领域中的扩展，对金刚石(固定切削齿)钻头和牙轮钻头之间的平衡发生了很大的影响。最初，PDC钻头只能被用于软页岩地层中，原因是硬的夹层会损坏钻头。但由于新技术的出现以及结构的变化，目前PDC钻头已能够用于钻硬夹层和长段的硬岩地层了。PDC钻头正越来越多地为人们所选用，特别是随着PDC齿质量的不断提高，这种情况越发凸显。由于钻头设计和齿的改进，PDC钻头的可定向性也随之提高，这进一步削弱了过去在马达钻井中牙轮钻头的优势。
[0003]目前，PDC钻头每天都在许多地层的钻井应用中排挤掉牙轮钻头的市场。PDC钻头主要由钻头体、切削齿、喷嘴和接头等组成。由于钻头体与接头之间是焊接连接，而焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程，焊接区由于四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩，冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。接头处的强度除受焊缝质量影响外，还与其几何形状、尺寸精度、受力情况、表面缺陷、气孔夹渣、裂纹、不焊透、未熔合等等缺点。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种一体式石油钻井专用PDC钻头，钻头的结构合理，制作成本低，省却焊接所带到的问题，容易得到大规模推广使用。
[0005]其技术方案是:包括排肩槽、刀翼、钻头本体、连接螺纹、标识槽、高压喷水嘴、金钢石复合片、高压分水流道、高压主水流道，钻头本体的底部设有连接螺纹，钻头本体顶部设有多组刀翼，钻头本体的外壁设有标识槽，钻头本体的内部设有高压主水流道和高压分水流道，两组刀翼之间设有排肩槽，在每组刀翼的根部位置设有高压喷水嘴，所述的高压喷水嘴通过高压分水流道连接高压主水流道，每组刀翼的顶部设有金钢石复合片，高压分水流道包括集水槽、垂直分水管和侧分水管，集水槽连接高压主水流道，集水槽上部设有垂直分水管和侧分水管，垂直分水管的侧壁设有多组侧分水管。
[0006]上述的垂直分水管和侧分水管之间的夹角为60度。
[0007]上述的集水槽为锥形结构。
[0008]上述的金钢石复合片为凸起的圆锥形状。
[0009]本实用新型的有益效果是:一体式石油钻井用PDC钻头，在生产过程中，优化了加工工艺，减少加工接头时间与钻头的焊接，保证了精度与质量，加强了钻头与接头之间的连接强度，提高了生产效率，从而延长的钻头的使用寿命，结构合理，制作成本低，容易得到大规模推广使用。
【附图说明】
[0010]附图1是本实用新型的结构示意图；
[0011]附图2是本实用新型的俯视图；
[0012]附图3是本实用新型的剖视图；
[0013]附图4是钢石复合片的放大结构示意图；
[0014]上图中:排肩槽1、刀翼2、钻头本体3、连接螺纹4、标识槽5、高压喷水嘴6、金钢石复合片7、高压分水流道8、高压主水流道9 ;集水槽8.1、垂直分水管8.2、侧分水管8.3。
【具体实施方式】
[0015]结合附图1-4，对本实用新型作进一步的描述:
[0016]本实用新型包括排肩槽1、刀翼2、钻头本体3、连接螺纹4、标识槽5、高压喷水嘴6、金钢石复合片7、高压分水流道8、高压主水流道9，钻头本体3的底部设有连接螺纹4，钻头本体3顶部设有多组刀翼2，钻头本体3的外壁设有标识槽5，钻头本体3的内部设有高压主水流道9和高压分水流道8，两组刀翼2之间设有排肩槽1，在每组刀翼4的根部位置设有高压喷水嘴6，所述的高压喷水嘴6通过高压分水流道8连接高压主水流道9，每组刀翼4的顶部设有金钢石复合片7，高压分水流道8包括集水槽8.1、垂直分水管8.2和侧分水管8.3，集水槽8.1连接高压主水流道9，集水槽8.1上部设有垂直分水管8.2和侧分水管8.3，垂直分水管8.2的侧壁设有多组侧分水管8.3。
[0017]其中，垂直分水管8.2和侧分水管8.3之间的夹角为60度，提高喷射效果；集水槽
8.1为锥形结构，便于冲洗液喷射，提高喷射效率。
[0018]另外，金钢石复合片7为凸起的圆锥形状，提高了切削效率。
[0019]本实用新型的工作原理是:使用工作时，石油钻井用PDC钻头，是依靠安装在刀翼2上的金刚石复合片8来切削地层。内腔设有高压分水流道8、高压主水流道9，分别与钻头本体端部的高压喷水嘴7连通。在石油螺杆钻具及重力的带动下，依靠安装在刀翼2上的金刚石复合片8来切削地层，高压主水流道9经高压分流道8连接高压喷水嘴7，使得泥沙被及时清理掉，由于一体式钻头的创新免去了焊接所带缺陷，加强了一体式PDC钻头的强度。
[0020]一体式石油钻井用PDC钻头，在生产过程中，优化了加工工艺，减少加工接头时间与钻头的焊接，保证了精度与质量，加强了钻头与接头之间的连接强度，提高了生产效率，从而延长的钻头的使用寿命，结构合理，制作成本低，容易得到大规模推广使用。
【主权项】
1.一种一体式石油钻井专用PDC钻头，其特征是:包括排肩槽(1)、刀翼(2)、钻头本体(3)、连接螺纹(4)、标识槽(5)、高压喷水嘴(6)、金钢石复合片(7)、高压分水流道(8)、高压主水流道(9 )，钻头本体(3 )的底部设有连接螺纹(4 )，钻头本体(3 )顶部设有多组刀翼(2 )，钻头本体(3)的外壁设有标识槽(5)，钻头本体(3)的内部设有高压主水流道(9)和高压分水流道(8)，两组刀翼(2)之间设有排肩槽(1)，在每组刀翼(4)的根部位置设有高压喷水嘴(6)，所述的高压喷水嘴(6)通过高压分水流道(8)连接高压主水流道(9)，每组刀翼(4)的顶部设有金钢石复合片(7 )，高压分水流道(8 )包括集水槽(8.1)、垂直分水管(8.2 )和侧分水管(8.3)，集水槽(8.1)连接高压主水流道(9)，集水槽(8.1)上部设有垂直分水管(8.2)和侧分水管(8.3)，垂直分水管(8.2)的侧壁设有多组侧分水管(8.3)。
2.根据权利要求1所述的一体式石油钻井专用PDC钻头，其特征是:所述的垂直分水管(8.2)和侧分水管(8.3)之间的夹角为60度。
3.根据权利要求1所述的一体式石油钻井专用PDC钻头，其特征是:所述的集水槽(8.1)为锥形结构。
4.根据权利要求1所述的一体式石油钻井专用PDC钻头，其特征是:所述的金钢石复合片(7)为凸起的圆锥形状。
【专利摘要】本实用新型涉及一体式石油钻井专用PDC钻头，其技术方案是：钻头本体的底部设有连接螺纹，钻头本体顶部设有多组刀翼，钻头本体的外壁设有标识槽，钻头本体的内部设有高压主水流道和高压分水流道，两组刀翼之间设有排屑槽，在每组刀翼的根部位置设有高压喷水嘴，所述的高压喷水嘴通过高压分水流道连接高压主水流道，每组刀翼的顶部设有金钢石复合片，高压分水流道包括集水槽、垂直分水管和侧分水管，集水槽连接高压主水流道，集水槽上部设有垂直分水管和侧分水管，垂直分水管的侧壁设有多组侧分水管；本实用新型的有益效果是：一体式石油钻井用PDC钻头，在生产过程中，优化了加工工艺，减少加工接头时间与钻头的焊接，保证了精度与质量。
【IPC分类】E21B10-60, E21B10-46
【公开号】CN204591153
【申请号】CN201520274336
【发明人】王英明
【申请人】山东金锐石油装备有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月30日