专利名称：与高转速涡轮钻具相匹配的高效pdc钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型属于钻井用机具，特别是涉及到一种与高转速涡轮钻具相匹配的高效 PDC钻头。
背景技术：
目前，油田开发钻井使用的钻头，大多是是用铸造碳化钨烧结成的PDC钻头，这种 钻头制作工艺复杂，所需原材料种类繁多，特别是稀有金属，每只需消耗20 50公斤碳化 钨，10 30公斤铜合金，烧结过程又需要大量的电能，不仅浪费大量的不可再生资源，而 且还消耗了大量的电能，增加了生产成本，浪费能源，中国国家知识产权局公开的专利号为 200820015540. 7专利文献，解决了述问题。但是随着技术的发展，近年来，油田广泛使用螺 杆钻具，涡轮动力钻具的机械转速是螺杆动力钻具机械转速的两倍，这样，在同等条件下， 机械转速的快慢就决定了钻井钻速快慢，决定了钻井周期和效率，继而决定了生产成本，致 使现有钻头的不足日益凸显，其结构不尽合理，磨损快、使用寿命短。因此，研制一种与高转 速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头是十分必要的。
发明内容本实用新型旨在于克服现有技术的不足，提供了一种高转速、抗冲击、高钻速、低 成本的与高转速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头。本实用新型的与高转速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头，是由接头、钻头体、分流 头和翼刀构成，所述的钻头体为圆柱形、其顶端有球面分流头，有一片以上的倒L型翼刀嵌 装于从分流头的顶芯至钻头体的环壁上。作为本实用新型的进一步改进，翼刀上部的弧形段嵌有若干个柱形钻齿，钻齿在 其运转方向前侧嵌有PDC耐磨片，翼刀的直线段的外壁上设有耐磨齿环。作为本实用新型的进一步改进，在翼刀上部的弧形段有与钻齿并列的隐埋钻齿。作为本实用新型的进一步改进，分流头的球面上有螺旋扩散喷咀。本实用新型的与高转速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头，其分流头上的刀翼呈螺 旋排布，使钻头体外径与井壁周向完整接触，既保证泥浆流道畅通，又可及时排屑，最重要 的是减少和消除来自钻头体自身的横向振动，保证切削齿破岩钻进的锋利和完整；PDC耐 磨片采用高效能复合片，该复合片具有高抗冲击、高耐磨蚀、热稳定性能好的特点，从而使 PDC钻头在高转速工作状态下自身产生的摩擦热低于700°C，保证了钻齿在高转速、高热耗 的状态下非石墨化，消除了因人造聚晶金刚石切削齿片石墨化而引起的失效、乃至脱落的 不良后果；螺旋扩散喷咀平行于刀翼、且不等距，以达到螺旋扩散喷射，清洗井底、冷却钻 头、快速携岩的目的。
说明书附图为本实用新型与高转速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头的结构示意图。
具体实施方式
实施例1本实用新型的与高转速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头，是由接头1、钻头体2、分 流头3和翼刀4构成。所述的钻头体2为圆柱形、其顶端有球面分流头3，有一片以上的倒 L型翼刀4嵌装于从分流头3的顶芯至钻头体2的环壁上。在翼刀4上部的弧形段嵌有若 干个柱形钻齿5，钻齿5在其运转方向前侧嵌有人造聚晶金刚石PDC耐磨片9。实施例2本实用新型的与高转速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头，是由接头1、钻头体2、分 流头3和翼刀4构成。所述的钻头体2为圆柱形、其顶端有球面分流头3，有一片以上的倒 L型翼刀4嵌装于从分流头3的顶芯至钻头体2的环壁上。翼刀4上部的弧形段并列嵌有 若干个柱形钻齿5和隐埋钻齿7，双排钻齿矩阵排布设计，可完成600r/min高转速下破岩钻 进，在前排钻齿磨蚀或破损的情况下，后排齿隐埋金刚石切钻齿，起到了替补和继任破岩钻 进的作用，保证钻头连续、平稳破岩效果、延长其使用寿命。钻齿5在其运转方向前侧嵌有 人造聚晶金刚石PDC耐磨片9，翼刀4的直线段的外壁上设有耐磨齿环6保证了钻头体高转 速下不缩径。分流头3的球面上有螺旋扩散喷咀8。
权利要求与高转速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头，是由接头(1)、钻头体(2)、分流头(3)和翼刀(4)构成，其特征在于钻头体(2)为圆柱形、其顶端有球面分流头(3)，有一片以上的倒L型翼刀(4)嵌装于从分流头(3)的顶芯至钻头体(2)的环壁上。
2.如权利要求1所述的与高转速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头，其特征在于翼刀 (4)上部的弧形段嵌有若干个柱形钻齿(5)，钻齿(5)在其运转方向前侧嵌有PDC耐磨片 (9)，翼刀(4)的直线段的外壁上设有耐磨齿环(6)。
3.如权利要求1所述的与高转速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头，其特征是在翼刀 (4)上部的弧形段有与钻齿(5)并列的隐埋钻齿(7)。
4.如权利要求1或2所述的与高转速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头，其特征在于分 流头(3)的球面上有螺旋扩散喷咀(8)。
专利摘要本实用新型的与高转速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头属于钻井用设备，是由接头、钻头体、分流头和翼刀构成，所述的钻头体为圆柱形、其顶端有球面分流头，有一片以上的倒L型翼刀嵌装于从分流头的顶芯至钻头体的环壁上。在翼刀上部的弧形段嵌有若干个柱形钻齿，钻齿在其运转方向前侧嵌有PDC耐磨片，翼刀的直线段的外壁上设有耐磨齿环。本实用新型的与高转速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头，其分流头上的刀翼呈螺旋排布，使钻头体外径与井壁周向完整接触，既保证泥浆流道畅通、及时排屑，又减少和消除来自钻头体自身的横向振动，保证切削齿破岩钻进的锋利和完整；PDC耐磨片采用高效能复合片，该复合片具有高抗冲击、高耐磨蚀、热稳定性能好的特点，消除了因人造聚晶金刚石切削齿片石墨化而引起的失效、乃至脱落的不良后果。
文档编号E21B10/43GK201714306SQ20102026423
公开日2011年1月19日 申请日期2010年7月20日 优先权日2010年7月20日
发明者刘国祥, 殷文著 申请人:殷文著;刘国祥