[實用新型]切削齒具有減振功能的PDC鉆頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420398736.4
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN204326973U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設計）人: 賀陽;葛惠祥
• 申請（專利權(quán)）人: 成都保瑞特鉆頭有限公司
• 主分類號: E21B10/46
• 分類號: E21B10/46
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及地質(zhì)勘探、石油鉆井、煤礦開采等領(lǐng)域中使用的PDC鉆頭，特別是一種具有減振功能的PDC鉆頭。

背景技術(shù)

聚晶金剛石復合片鉆頭，簡稱PDC鉆頭，分為胎體式PDC鉆頭和鋼體式PDC鉆頭。PDC鉆頭是通過火焰釬焊或高頻感應釬焊將PDC復合片焊接到胎體或鋼體上，使PDC復合片與PDC鉆頭刀翼連成一體。PDC鉆頭主要用于軟到中等級硬度地層和高速鉆進中。PDC破巖是通過復合片切削齒在鉆壓和扭矩作用下克服地層應力吃入地層并向前滑動，巖石在切削齒作用下沿其剪切方向破碎并產(chǎn)生塑性流動，實際上就是一種刮削方式破巖。

現(xiàn)有PDC鉆頭在使用過程中會有以下問題：由于PDC鉆頭在鉆井過程中會承受來自不同方向的沖擊載荷，而金剛石復合片承受沖擊能力有限，那么當沖擊載荷超過其承受能力時，就會出現(xiàn)切削齒的崩齒現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會加速切削齒的磨損和PDC鉆頭的損壞，大大影響PDC鉆頭的使用壽命。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠提高PDC鉆頭抗沖擊載荷的能力，延長PDC鉆頭的使用壽命且具有減振功能的切削齒PDC鉆頭。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：切削齒具有減振功能的PDC鉆頭，它包括鉆頭體和設置在鉆頭體上的鉆頭刀翼，鉆頭刀翼的外緣上分布鉆有多個齒孔，每個齒孔孔內(nèi)均固定設置有復合片，齒孔內(nèi)側(cè)底部彈簧與復合片緊貼。

所述復合片的一端設有凹槽，凹槽中套裝有擋圈，擋圈和復合片一起壓入齒孔內(nèi)。

所述彈簧為蝶形彈簧。

所述鉆頭體為胎體式或鋼體式。

本實用新型的有益效果是：降低了鉆井過程中巖石對金剛石復合片產(chǎn)生的最大沖擊載荷，提高了PDC鉆頭的耐沖擊性能，減小了鉆井過程中的崩齒現(xiàn)象，延長了PDC鉆頭的使用壽命。

附圖說明

圖1為本實用新型具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型鉆頭刀翼A-A面的局部剖視圖；

圖3為本實用新型的復合片結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型具體實施方式的碟形彈簧結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型具體實施方式的擋圈結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1-鉆頭體，2-鉆頭刀翼，3-復合片，4-彈簧，5-擋圈。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術(shù)方案，但本實用新型的保護范圍不局限于以下所述。

如圖1和2所示，一種切削齒具有減振功能的PDC鉆頭，它包括鉆頭體1和設置在鉆頭體1上的鉆頭刀翼2，鉆頭刀翼2的外緣上分布鉆有多個齒孔，每個齒孔孔內(nèi)均固定設置有復合片3，齒孔內(nèi)側(cè)底部彈簧4與復合片3緊貼；在齒孔內(nèi)鉆開環(huán)形凹槽，再將復合片3固定設置在環(huán)形凹槽內(nèi)，環(huán)形凹槽內(nèi)側(cè)底部彈簧4與復合片3緊貼；所述的復合片3的特征是尾部開有環(huán)形凹槽，即具有結(jié)構(gòu)的聚晶金剛石復合片。

通過在鉆頭刀翼2的齒孔內(nèi)安裝復合片3和彈簧4，在PDC鉆頭承受較大沖擊載荷時，載荷會通過復合片3傳遞，壓縮彈簧4，彈簧4吸收一定的載荷，最大載荷消失后彈簧4吸收的載荷也會慢慢釋放。

本實用新型為了進一步使所述復合片3固定在齒孔或環(huán)形凹槽內(nèi)，在復合片3的一端設有凹槽，如圖3所示，并在凹槽中套裝有擋圈5，再將擋圈5和復合片3一起壓入齒孔中的環(huán)形凹槽內(nèi)，擋圈5與安裝在齒孔內(nèi)的彈簧4緊密接觸，所述的擋圈5采用開口的圓環(huán)形，如圖5所示。

如圖4所示，所述的彈簧4可能采用現(xiàn)有的公知形狀的彈簧，如蝶形彈簧。

本實用新型所述鉆頭體1為胎體式或鋼體式，且整個鉆頭中所有切削齒均為上述結(jié)構(gòu)，從而使鉆頭在使用過程中具有減振功能，降低了鉆頭的崩齒現(xiàn)象，延長了使用壽命。