[發明專利]一種防震PDC鉆頭

在審

• 申請號: 201910051153.1
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109538128A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 張占奎
• 申請（專利權）人: 滄州格銳特鉆頭有限公司
• 主分類號: E21B10/43
• 分類號: E21B10/43;E21B10/54;E21B10/61
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 鄒敏菲

本發明公開了一種防震PDC鉆頭，涉及PDC鉆頭技術領域，解決了現有PDC鉆頭在正常工況下由于其自身結構和對外連接結構不具備防震性能，導致鉆頭產生震動大以及切削效率較低的技術問題。一種防震PDC鉆頭，包括上下依次連接設置的胎體和連接臺，所述的胎體上設置有水孔，水孔的內部設置有噴頭，胎體上設置有刀翼，刀翼的上端設置有許多個切削齒，切削齒的下方位于刀翼上設置有許多個輔助切削齒，刀翼的下端還設置有許多保徑齒，連接臺上設置有呈上下位置關系分布的上連接槽和下連接槽，下連接槽的下端設置有輔助連接槽，輔助連接槽為形狀規則的半圓形凹槽，連接臺的中間設置有卡緊臺階，卡緊臺階為兩個直徑不同的外圓柱面形成交錯階梯狀的臺階。

技術領域

本發明屬于PDC鉆頭技術領域，更具體的是涉及一種防震PDC鉆頭。

背景技術

PDC鉆頭是聚晶金剛石復合片鉆頭的簡稱。是地質鉆探行業常用的一種鉆井工具。其實它的演變是從金剛鉆演變來的，胎體式金剛石復合片(PDC)鉆頭是將金剛石復合片通過釬焊方式焊接在鉆頭胎體上的一種切削型鉆頭。胎體鉆頭用碳化鎢粉末燒結而成，用人造聚晶金剛石復合片釬焊在碳化鎢胎體上，用天然金剛石保徑。近年間，PDC切削齒的質量和類型都發生了巨大的變化。如果將20世紀80年代的齒與當今的齒進行比較的話，差異是相當大的。由于混合工藝與制造工藝的變化，當今的切削齒的質量性能要好得多，使鉆頭的抗沖蝕以及抗沖擊能力都大為提高。工程師們還對碳化鎢基片與人造金剛石之間的界面進行了優化，以提高切削齒的韌性。層狀金剛石工藝方面的革新也被用于提高產品的抗磨蝕性和熱穩定性。除了材料和制造工藝方面的發展以外，PDC產品在齒的設計技術和布齒方面也實現了重大的突破。現在，PDC產品已可被用于以前所不能應用的地區，如更硬、磨蝕性更強和多變的地層。這種向新領域中的擴展，對金剛石(固定切削齒)鉆頭和牙輪鉆頭之間的平衡發生了很大的影響。最初，PDC鉆頭只能被用于軟頁巖地層中，原因是硬的夾層會損壞鉆頭。但由于新技術的出現以及結構的變化，目前PDC鉆頭已能夠用于鉆硬夾層和長段的硬巖地層了。PDC鉆頭正越來越多地為人們所選用，特別是隨著PDC齒質量的不斷提高，這種情況越發凸顯。由于鉆頭設計和齒的改進，PDC鉆頭的可定向性也隨之提高，這進一步削弱了過去在馬達鉆井中牙輪鉆頭的優勢。目前，PDC鉆頭每天都在許多地層的鉆井應用中排擠掉牙輪鉆頭的市場，已成為日常生活里人們對市場開發中必不可少的鉆探生產工具之一，但是其在自身結構上仍是存在著一些弊端，諸如因防震性能存在未知導致其穩定性不好的情況出現，這樣的話會嚴重威脅到鉆頭的使用壽命，也會極大地降低鉆頭的切削生產效率，在其結構的改進和完善這方面，需要引起人們極大的關注與重視。

發明內容

為了克服上述技術不足，本發明提供一種防震PDC鉆頭，解決了現有PDC鉆頭在正常工況下由于其自身結構和對外連接結構不具備防震性能，導致鉆頭產生震動大以及切削效率較低的技術問題。

本發明為了實現上述目的，具體采用以下技術方案：

一種防震PDC鉆頭，包括上下依次連接設置的胎體和連接臺，所述的胎體上設置有水孔，水孔的內部設置有噴頭，胎體上設置有刀翼，刀翼的上端設置有許多個切削齒，切削齒的下方位于刀翼上設置有許多個輔助切削齒，刀翼的下端還設置有許多保徑齒，連接臺上設置有呈上下位置關系分布的上連接槽和下連接槽，下連接槽的下端設置有輔助連接槽，輔助連接槽為形狀規則的半圓形凹槽，連接臺的中間設置有卡緊臺階，卡緊臺階為兩個直徑不同的外圓柱面形成交錯階梯狀的臺階。

進一步地，各個切削齒與同一個平面之間呈不同角度的傾角設置，且每一個切削齒延伸出刀翼的高度各不相同，也就是說每一個切削齒都具有自己獨特的擺放角度，這樣的結構設計可以讓鉆頭適應不同對象的各種切削角度，比如各種環境介質下的不規則物體表面，極大地提升了鉆頭在工作時的平穩性，最大程度地實現了切削齒的受力均勻程度，進而也極大地提升了鉆頭的切削效率，也提升了鉆頭的防震性能。