申請(qǐng)人:克拉瑪依市新鋒銳金剛石鉆頭制造有限公司
摘要:本實(shí)用新型涉及鋼體PDC鉆頭技術(shù)領(lǐng)域,是一種鋼體螺旋四刀翼PDC鉆頭;其包括鉆頭本體、螺旋刀翼和切削齒;在鉆頭本體上圓周設(shè)置有四個(gè)下部向左旋轉(zhuǎn)的螺旋刀翼,螺旋刀翼的剖面外輪廓呈中等拋物線狀;相鄰螺旋刀翼之間形成流道;在螺旋刀翼上沿其右側(cè)外曲線間隔設(shè)置有切削齒。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理而緊湊,使用方便;通過優(yōu)化鉆頭刀翼的外輪廓剖面,刀翼數(shù)量,切削齒的分布及噴嘴水孔和流道,增加一種新型高效的PDC鉆頭;本實(shí)用新型作為定向PDC鉆頭,應(yīng)用于某個(gè)指定的勘探區(qū)塊時(shí),能夠提高了鉆頭機(jī)械鉆速和進(jìn)尺,改善了鉆頭井底工作環(huán)境,提高了鉆頭使用壽命和鉆井效率,降低了鉆井成本。
主權(quán)利要求:1.一種鋼體螺旋四刀翼PDC鉆頭,其特征在于包括鉆頭本體、螺旋刀翼和切削齒;在鉆頭本體上圓周設(shè)置有四個(gè)下部向左旋轉(zhuǎn)的螺旋刀翼,螺旋刀翼的剖面外輪廓呈中等拋物線狀;相鄰螺旋刀翼之間形成流道;在螺旋刀翼上沿其右側(cè)外曲線間隔設(shè)置有切削齒,四個(gè)螺旋刀翼根據(jù)切削齒的數(shù)量和長(zhǎng)短分為鑲嵌有七顆切削齒的第一長(zhǎng)刀翼、鑲嵌有五顆切削齒的第一短刀翼、鑲嵌有六顆切削齒的第二長(zhǎng)刀翼和鑲嵌有四顆切削齒的第二短刀翼;第一長(zhǎng)刀翼、第一短刀翼、第二長(zhǎng)刀翼和第二短刀翼按順時(shí)針圓周分布在鉆頭本體上;在鉆頭本體的內(nèi)部有鉆頭內(nèi)孔,在鉆頭本體上分布有與鉆頭內(nèi)孔相通的至少四個(gè)噴嘴水孔;在第一長(zhǎng)刀翼、第一短刀翼、第二長(zhǎng)刀翼和第二短刀翼的下部外側(cè)分別設(shè)有保徑面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼體螺旋四刀翼PDC鉆頭,其特征在于第一長(zhǎng)刀翼、第一短刀翼、第二長(zhǎng)刀翼和第二短刀翼可沿鉆頭本體的分布角度依次為0°、101°、177°、265°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼體螺旋四刀翼PDC鉆頭,其特征在于鉆頭本體1上分布有6個(gè)噴嘴水孔;6個(gè)噴嘴水孔包括第一噴嘴水孔、第二噴嘴水孔、第三噴嘴水孔、第四噴嘴水孔、第五噴嘴水孔和第六噴嘴水孔;在第一長(zhǎng)刀翼與第二短刀翼之間的鉆頭本體上由上至下間隔設(shè)有第一噴嘴水孔和第二噴嘴水孔,第一噴嘴水孔的延長(zhǎng)線介于第一長(zhǎng)刀翼內(nèi)端的第一切削齒與第二切削齒之間;第二噴嘴水孔和的延長(zhǎng)線介于第一長(zhǎng)刀翼內(nèi)端的第三切削齒與第四切削齒之間;在第一短刀翼與第二長(zhǎng)刀翼之間的鉆頭本體上由上至下間隔設(shè)有第三噴嘴水孔和第四噴嘴水孔,第三噴嘴水孔的延長(zhǎng)線介于第二長(zhǎng)刀翼內(nèi)端的第一切削齒與第二切削齒之間;第四噴嘴水孔的延長(zhǎng)線介于第二長(zhǎng)刀翼內(nèi)端的第三切削齒與第四切削齒之間;在第一長(zhǎng)刀翼與第一短刀翼之間的鉆頭本體的上設(shè)有第五噴嘴水孔,第五噴嘴水孔的延長(zhǎng)線介于第二短刀翼內(nèi)端的第一切削齒與第二切削齒之間;在第一短刀翼與第二短刀翼之間的鉆頭本體上設(shè)有第六噴嘴水孔,第六噴嘴水孔的延長(zhǎng)線介于第二短刀翼內(nèi)端的第一切削齒與第二切削齒之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼體螺旋四刀翼PDC鉆頭,其特征在于第一長(zhǎng)刀翼的保徑面外端面上垂直設(shè)有4個(gè)保徑齒;在第一短刀翼、第二長(zhǎng)刀翼和第二短刀翼的保徑面外端面上分別垂直設(shè)有3個(gè)保徑齒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼體螺旋四刀翼PDC鉆頭,其特征在于保徑齒采用19毫米復(fù)合片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼體螺旋四刀翼PDC鉆頭,其特征在于第一長(zhǎng)刀翼、第一短刀翼、第二長(zhǎng)刀翼和第二短刀翼的保徑面上沿右側(cè)外曲線間隔設(shè)有2個(gè)保徑切削齒,保徑切削齒的仰角為20°;或/和,噴嘴水孔為斜向外的傾斜孔,噴嘴水孔的中心線與鉆頭本體的軸線之間的夾角在15°至35°之間;或/和,分別鑲嵌在第一長(zhǎng)刀翼、第一短刀翼、第二長(zhǎng)刀翼和第二短刀翼上的切削齒仰角角度從鉆頭本體中心由內(nèi)向外依次從15°遞增至20°;相鄰螺旋刀翼的切削齒呈交叉分布。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼體螺旋四刀翼PDC鉆頭,其特征在于第一長(zhǎng)刀翼、第一短刀翼、第二長(zhǎng)刀翼和第二短刀翼的保徑面上沿右側(cè)外曲線間隔設(shè)有2個(gè)保徑切削齒,保徑切削齒的仰角為20°;或/和,噴嘴水孔為斜向外的傾斜孔,噴嘴水孔的中心線與鉆頭本體的軸線之間的夾角在15°至35°之間;或/和,分別鑲嵌在第一長(zhǎng)刀翼、第一短刀翼、第二長(zhǎng)刀翼和第二短刀翼上的切削齒仰角角度從鉆頭本體中心由內(nèi)向外依次從15°遞增至20°;相鄰螺旋刀翼的切削齒呈交叉分布。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼體螺旋四刀翼PDC鉆頭,其特征在于第一長(zhǎng)刀翼、第一短刀翼、第二長(zhǎng)刀翼和第二短刀翼的保徑面上沿右側(cè)外曲線間隔設(shè)有2個(gè)保徑切削齒,保徑切削齒的仰角為20°;或/和,噴嘴水孔為斜向外的傾斜孔,噴嘴水孔的中心線與鉆頭本體的軸線之間的夾角在15°至35°之間;或/和,分別鑲嵌在第一長(zhǎng)刀翼、第一短刀翼、第二長(zhǎng)刀翼和第二短刀翼上的切削齒仰角角度從鉆頭本體中心由內(nèi)向外依次從15°遞增至20°;相鄰螺旋刀翼的切削齒呈交叉分布。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼體螺旋四刀翼PDC鉆頭,其特征在于第一長(zhǎng)刀翼、第一短刀翼、第二長(zhǎng)刀翼和第二短刀翼的上部分別有向外隆起的刀翼鼻部,在刀翼鼻部的外輪廓面上由上至下依次間隔設(shè)有3個(gè)減震齒;或/和,鉆頭本體下端固定安裝有連接接頭,在連接接頭的下部有外螺紋;或/和,切削齒采用19毫米復(fù)合片。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋼體螺旋四刀翼PDC鉆頭,其特征在于第一長(zhǎng)刀翼、第一短刀翼、第二長(zhǎng)刀翼和第二短刀翼的上部分別有向外隆起的刀翼鼻部,在刀翼鼻部的外輪廓面上由上至下依次間隔設(shè)有3個(gè)減震齒;或/和,鉆頭本體下端固定安裝有連接接頭,在連接接頭的下部有外螺紋;或/和,切削齒采用19毫米復(fù)合片。