一种配合双摆提速钻具的PDC钻头的制作方法

本发明涉及pdc钻头技术领域，具体为一种配合双摆提速钻具的pdc钻头。

背景技术：

众所周知，上世纪初，牙轮钻头代替刮刀钻头在硬质研磨性地层应用，但这种钻头在钻页岩和其他塑性岩层中的缺点主要是压持作用造成井底泥包，而随着钻深和井底压力以及泥浆比重的增加，泥包现象会更加严重，为了解决这个问题，多年来各钻头制造商对牙轮钻头进行了各种改进，但收效甚微，考虑到刮刀钻头或固定切削齿钻头在此方面受到的影响较小，人们开始尝试将两种钻头相结合，随着pdc钻头的推广应用，以及pdc切削齿技术的改进，固定切削齿pdc钻头在多种地层中逐渐取代牙轮钻头，但在硬质、研磨性地层以及复杂定向钻井作业中，由于性能的限制，pdc钻头无法取代牙轮钻头，为了发挥牙轮钻头和pdc的优点，贝克休斯公司最近开发出集成了牙轮和pdc钻头的新一代的复合钻头。

目前，石油、地质等领域使用的全面钻进pdc钻头按材料分为两种：钢体钻头和胎体钻头。胎体钻头经由合金粉料烧结而成，钢体钻头以加工中心加工成型。两种钻头在井底钻进时都依靠高压泥浆将岩屑带离井底，而泥浆的性能对钻井效率至关重要，pdc钻头在随钻具进行规则旋转的同时，还会出现不规则的涡动现象。

井底排屑的流畅性对钻井速度影响较大。常规钻头设计中都利用设计软件对水眼角度进行优化设计以确定最终位置，钻头工作时通常利用水眼喷射出的泥浆冲蚀岩屑使其翻腾并利用泥浆粘性对岩屑进行吸附并带离井底。实际钻井过程中会遇到如下等很多的问题。

岩屑循环不彻底并在井底堆积而影响机械速度，从而使在钻头的钻井效率慢，无法更好的满足使用需求，而且容易导致泵压升高危害设备安全。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种排屑性能强的配合双摆提速钻具的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：一种配合双摆提速钻具的pdc钻头，包括钻头和接头，钻头与接头同轴心，钻头与接头为一体成型结构，钻头的顶端设置有数个成均匀间隔分布的刀翼，每个刀翼的切割面均设置有数个第一排屑孔，每个第一排屑孔均呈l形均匀分布，每个排屑孔均贯穿刀翼，每个刀翼的底端均设置有排屑块，每个刀翼的远离钻头的一端设置有数个第二排屑孔，每个第二排屑孔均均贯穿第一排屑孔的中部，接头的底端中部设置有水路，水路贯穿接头并向钻头延伸，水路的顶端设置有数个第一水眼，第一水眼贯穿钻头的顶端，水路的内部设置有数个第二水眼，每个第二水眼均贯穿钻头的外部，每个第一水眼与第二水眼均呈圆形均匀设置。

进一步的，每个刀翼均呈双圆弧形设置。

进一步的，钻头的外锥高度与钻头直径之比的值为0.15～0.20。

进一步的，钻头的棱边均呈圆角状使设置。

进一步的，刀翼的非加工面的棱边均呈圆角状设置。

进一步的，钻头、接头和刀翼的材质均为金刚石。

进一步的，每个第一排屑孔与刀翼的非加工面呈倾斜设置。

进一步的，每个排屑块均与刀翼呈相同角度设置。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种配合双摆提速钻具的pdc钻头，具备以下有益效果：

该配合双摆提速钻具的pdc钻头，通过设置数个第一排屑孔与第二排屑孔，再将数个第一排屑孔与数个第二排屑孔进行贯通，使数个刀翼在加工时可以将切削出的岩屑排至数个刀翼的非加工面，使岩屑循环彻底并且不会在井底堆积，不会影响机械速度，从而使该钻头的钻井效率提升，可以更好的满足使用需求，而且不会在加工时危害设备安全，不会导致泵压升高而危害设备安全，通过设置第一水眼与第二水眼，使刀具在加工时刀具的温度不会过热，从而使刀具温度保持在可控的范围内，大大提升了刀具的使用效率。

附图说明

图1为本发明的轴侧结构示意图；

图2为本发明的另一轴侧结构示意图；

图3为本发明的俯视图。

图中：1、钻头；2、接头；3、刀翼；4、第一排屑孔；5、排屑块；6、第二排屑孔；7、水路；8、第一水眼；9、第二水眼。

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1-3，本发明的一种配合双摆提速钻具的pdc钻头，包括钻头1和接头2，钻头1与接头2同轴心，钻头1与接头2为一体成型结构，使钻头1和接头2之间更为牢固，钻头1的顶端设置有数个成均匀间隔分布的刀翼3，数个刀翼3对岩石起切削作用，并且每个刀翼3均包括切割面和非加工面，其中数个切割面起主要切割作用，每个刀翼3的切割面均设置有数个第一排屑孔4，每个第一排屑孔4均呈l形均匀分布，使刀翼3可以将加工面产生的岩屑排放至非加工面，每个排屑孔均贯穿刀翼3，每个刀翼3的底端均设置有排屑块5，使数个刀翼3钻出的岩屑通过数个排屑块5的间隔排出，使该钻头的钻井效率提升，可以更好的满足使用需求，每个刀翼3的远离钻头1的一端均设置有数个第二排屑孔6，每个第二排屑孔均均贯穿第一排屑孔的中部，接头2的底端中部设置有水路7，水路7贯穿接头2并向钻头1延伸，水路7的顶端设置有数个第一水眼8，第一水眼8贯穿钻头1的顶端，水路7的内部设置有数个第二水眼9，每个第二水眼9均贯穿钻头1的外部，每个第一水眼8与第二水眼9均呈圆形均匀设置，使钻头1工作时利用水眼8喷射出的泥浆冲出岩屑，使刀具在加工时刀具的温度不会过热，从而使刀具温度保持在可控的范围内，而且不会再加工时危害设备安全，不会导致泵压升高而危害设备安全。

其中，每个刀翼3均呈双圆弧形设置，使刀翼3方便将岩屑排出。

其中，钻头1的外锥高度与钻头1直径之比的值为0.15～0.20，使钻头1更加方便进行加工。

其中，钻头1的棱边均呈圆角状使设置，使刀翼3的棱边不会划伤使用者，并且更加方便进行加工。

其中，刀翼3的非加工面的棱边均呈圆角状设置，使刀翼3的棱边不会划伤使用者。

其中，钻头1、接头2和刀翼3的材质均为金刚石，金刚石十分坚硬，更适合作为pdc钻头的材质。

其中，每个第一排屑孔4与刀翼3的非加工面呈倾斜设置，使第一排屑孔4可以将刀翼3切削的岩屑更好的排出。

其中，每个排屑块5均与刀翼3呈相同角度设置，使排屑块5在保证排屑能力的同时不会对钻具加工产生影响。

综上所述，该配合双摆提速钻具的pdc钻头，在使用时，先将钻头1与合适的双摆提速钻具进行配合，再使用双摆提速钻具对需要加工的位置进行加工，该pdc钻头通过水路7与第一水眼8和第二水眼9将加工时产生的岩屑冲至刀翼3的非加工面，使刀具在加工时刀具的温度不会过热，从而使刀具温度保持在可控的范围内，并且使岩屑循环彻底并且不会在井底堆积，不会影响机械速度，刀翼3的加工面的岩屑通过第一排屑孔4与第二排屑孔排至刀翼3的非加工面，当刀翼3的非加工面聚集大量的岩屑后，数个排屑块的间隔会将刀翼3钻出的岩屑排出，使该钻头的钻井效率提升，可以更好的满足使用需求，而且不会在加工时危害设备安全，不会导致泵压升高而危害设备安全，该pdc钻头的排屑能力更强。

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。