一种具有辅助平衡翼的PDC钻头的制作方法

本发明涉及石油技术领域，具体为一种具有辅助平衡翼的pdc钻头。

背景技术：

众所周知，地层钻井用的pdc钻头主要是通过剪切的方式来破碎岩石的，其工作模式一般为：首先切削齿在钻压的作用下吃入地层，然后在动力扭矩的作用下旋转通过剪切的方式对地层岩石形成体积破碎，钻头所受到的动力扭矩是井口的动力设备通过钻柱传递到钻头上的。

pdc钻头的生产成本取决于钻头刀翼的数量，数量多的成本较高，因此市场中钻头刀翼较少的比较常见，钻头刀翼较少的钻头，对井壁的支撑也随之减少，钻头在井底高速旋转时会受到较大的冲击而产生严重的振动，切削齿会受到先期冲击破坏，而且钻头的振动对井身质量也会产生不良影响。另外，刀翼数量减少后钻头反扭矩也会增大，定向

操作时其工具面会不稳定，严重影响滑动钻进效率，因此需要在钻头中增加辅助平衡翼，目前的辅助平衡翼有一下缺点。1：辅助平衡翼和pdc钻头本身为一体的结构，但是辅助平衡翼的磨损率较高，从而造成辅助平衡翼后期起不到作用，并且整体更换成本较高。2：目前辅助平衡翼的支撑面积较小，导致pdc钻头在钻孔时还是会发生轻微的晃动。3：目前的辅助平衡翼不具备散热效果。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种方便更换、具有较好散热效果，并且支撑效果更好的具有辅助平衡翼的pdc钻头。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有辅助平衡翼的pdc钻头，包括pdc钻头本体，pdc钻头本体的顶端设置有三个均匀排布的工作刀翼，并且pdc钻头本体顶端上每两个相邻的工作刀翼之间均设置有凹槽，三个凹槽均呈倾斜设置，并且三个凹槽的内部底端均设置有螺纹孔，三个凹槽的内部均设置有固定块，三个固定块的顶端均设置有辅助平衡翼，三个辅助平衡翼的形状均和固定块的形状相匹配，并且三个辅助平衡翼和三个固定块的顶端均设置有通孔，设置于辅助平衡翼顶端的通孔为沉头孔，设置于三个固定块顶端的通孔分别与相对应的固定块顶端设置有的通孔相匹配，并且三个固定块顶端的通孔与相对应的凹槽内部设置有的螺纹孔相匹配，三个辅助平衡翼和固定块均通过螺栓与pdc钻头本体进行固定，三个辅助平衡翼的左右两端均设置有数条散热槽。

进一步的，三个工作刀翼的顶端和底端均设置有排放槽，并且排放槽呈半圆环状，每个排放槽的内侧棱角处均设置为圆角。

进一步的，三个凹槽的内部底端的顶部和底部分别设置有导向杆，三个固定块的底端均设置有两个导向孔，并且凹槽内部设置有的导向杆和固定块底端设置有的导向孔进行配合。

进一步的，三个固定块的每个侧面均为斜坡面，并且斜坡面于固定块的顶端到固定块的底端呈逐渐缩小的状态，凹槽的内侧和固定块的外侧相匹配。

进一步的，三个辅助平衡翼和固定块之间设置的螺纹均为内六角螺栓。

进一步的，三个辅助平衡翼的顶端和底端均设置为圆弧面。

进一步的，三个辅助平衡翼的顶端棱角处均设置为圆角。

进一步的，三个固定块和辅助平衡翼之间的连接关系均为焊接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种具有辅助平衡翼的pdc钻头，具备以下有益效果：

该具有辅助平衡翼的pdc钻头，通过三个辅助平衡翼和固定块均通过螺栓与pdc钻头本体进行固定，使得螺栓和螺纹孔之间的连接可以实现辅助平衡翼和固定块与pdc钻头本体的固定，进一步使得辅助平衡翼可以方便的进行安装和拆卸，通过三个凹槽均呈倾斜设置，三个凹槽的内部均设置有固定块，三个辅助平衡翼的形状均和固定块的形状相匹配，使得辅助平衡翼的形状和凹槽的形状相匹配，辅助平衡翼呈倾斜状，进一步增加辅助平衡翼的接触面积，使得辅助平衡翼可以起到更好的稳定效果，通过三个辅助平衡翼的左右两端均设置有数条散热槽，使得散热槽通过减少辅助平衡翼面积进行散热，并不会增大辅助平衡翼的生产成本。

附图说明

图1为本发明的等测示意图；

图2为本发明图1中所示pdc钻头本体的等测示意图；

图3为本发明图1中所示辅助平衡翼和固定块的等测示意图；

图4为本发明图1中所示辅助平衡翼和固定块的俯视示意图；

图5为本发明图1中所示辅助平衡翼和固定块的仰视示意图。

图中：1、pdc钻头本体；2、工作刀翼；3、固定块；4、辅助平衡翼；5、散热槽；6、导向杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明的一种具有辅助平衡翼的pdc钻头，包括pdc钻头本体1，pdc钻头本体1的顶端设置有三个均匀排布的工作刀翼2，并且pdc钻头本体1顶端上每两个相邻的工作刀翼2之间均设置有凹槽，三个凹槽均呈倾斜设置，并且三个凹槽的内部底端均设置有螺纹孔，三个凹槽的内部均设置有固定块3，三个固定块3的顶端均设置有辅助平衡翼4，三个辅助平衡翼4的形状均和固定块3的形状相匹配，并且三个辅助平衡翼4和三个固定块3的顶端均设置有通孔，设置于辅助平衡翼4顶端的通孔为沉头孔，设置于三个固定块3顶端的通孔分别与相对应的固定块3顶端设置有的通孔相匹配，并且三个固定块3顶端的通孔与相对应的凹槽内部设置有的螺纹孔相匹配，三个辅助平衡翼4和固定块3均通过螺栓与pdc钻头本体1进行固定，三个辅助平衡翼4的左右两端均设置有数条散热槽5，pdc钻头在旋转时，辅助平衡翼4的表面与钻孔表面接触，从而稳定pdc钻头的旋转运动，通过三个辅助平衡翼4和固定块3均通过螺栓与pdc钻头本体1进行固定，使得辅助平衡翼4可以方便的进行安装和拆卸，通过三个辅助平衡翼4的形状均和固定块3的形状相匹配，使得辅助平衡翼4可以起到更好的稳定效果，通过三个辅助平衡翼4的左右两端均设置有数条散热槽5，使得散热槽5通过减少辅助平衡翼4面积进行散热。

其中，三个工作刀翼2的顶端和底端均设置有排放槽，并且排放槽呈半圆环状，每个排放槽的内侧棱角处均设置为圆角，使得pdc钻头本体1在钻孔时，排放槽可以起到更好的排屑效果，防止工作刀翼2和辅助平衡翼4之间堵塞。

其中，三个凹槽的内部底端的顶部和底部分别设置有导向杆6，三个固定块3的底端均设置有两个导向孔，并且凹槽内部设置有的导向杆6和固定块3底端设置有的导向孔进行配合，使得固定块3在安装时具有导向效果，方便固定块3定位。

其中，三个固定块3的每个侧面均为斜坡面，并且斜坡面于固定块3的顶端到固定块3的底端呈逐渐缩小的状态，凹槽的内侧和固定块3的外侧相匹配，使得固定块3放置在凹槽内部时更加顺畅，并具有更好的密封效果，方式土屑进入凹槽的内部。

其中，三个辅助平衡翼4和固定块3之间设置的螺纹均为内六角螺栓，使得内六角螺栓在拆卸和安装时更加方便。

其中，三个辅助平衡翼4的顶端和底端均设置为圆弧面，使得辅助平衡翼4的外形更加美观。

其中，三个辅助平衡翼4的顶端棱角处均设置为圆角，使得辅助平衡翼4具有更好的安全性能，防止辅助平衡翼4在安装时划伤手臂。

其中，三个固定块3和辅助平衡翼4之间的连接关系均为焊接，使得固定块3和辅助平衡翼4之间具有更好的固定效果。

综上所述，该具有辅助平衡翼的pdc钻头，在使用时，先将辅助平衡翼4进行安装，将固定块3放置在凹槽的内部，期间将固定块3设置有的导向孔与凹槽内部设置有的导向杆6进行对准，并且进行配合，方便固定块3定位，直至固定块3的外侧和凹槽的内侧进行接触，再将螺栓穿过辅助平衡翼4和固定块3设置有的通孔，并与凹槽内部的螺纹孔进行螺纹连接，直至辅助平衡翼4完全固定，三个辅助平衡翼4的安装方式相同，当辅助平衡翼4损坏过大需要更换时，将固定辅助平衡翼4的螺栓进行拆卸，更换新的辅助平衡翼4，pdc钻头在旋转时，辅助平衡翼4的表面与钻孔表面接触，从而稳定pdc钻头的旋转运动。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。