[發明專利]一種金剛石復合片鉆頭

在審

• 申請號: 202011099060.5
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112127799A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 肖龍;陳潛;唐勇;范肖敏
• 申請（專利權）人: 深圳市海明潤超硬材料股份有限公司
• 主分類號: E21B10/55
• 分類號: E21B10/55
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 朱陽波

本發明公開了一種金剛石復合片鉆頭，包括鉆頭主體、刀翼、切削齒以及噴嘴，刀翼的布齒呈異步多軌道結構：多個刀翼上分別嵌設有不同位置的切削齒，不同位置的切削齒的運動軌道均不同；切削齒包括主切削齒以及輔助切削齒，主切削齒的倒角大于輔助切削齒的倒角。本發明中刀翼的布齒呈異步多軌道結構，其不同位置的切削齒的運動軌道均不同，有利于提升鉆頭破巖效率；主切削齒的倒角大于輔助切削齒的倒角，由于鉆頭在切削過程中主切削齒承受更強的沖擊，主切削齒采用較大的倒角，有助于提升切削齒抗沖擊能力，從而提升鉆頭的抗沖擊能力，提高鉆頭壽命，本發明通過優化刀翼布齒結構和切削齒結構，極大提升了探鉆效率和鉆頭壽命。

技術領域

本發明涉及探鉆設備技術領域，尤其涉及的是一種金剛石復合片鉆頭。

背景技術

在鉆井過程中鉆頭是破碎巖石的主要工具，井眼是由鉆頭破碎巖石而形成的。一個井眼形成得好壞，所用時間的長短，除與所鉆地層巖石的特性和鉆頭本身的性能有關外，更與鉆頭和地層之間的相互匹配程度有關。鉆頭的合理選型對提高鉆進速度、降低鉆井綜合成本起著重要作用。

目前，地質和礦山勘探中，為保證采礦安全，需要進行瓦斯抽放孔、放水孔、注漿孔的施工，以防止滲水、瓦斯爆、冒頂的發生。相比早期的硬質合金鉆頭，金剛石復合片鉆頭因其壽命長、效率高被廣泛應用在，大幅提升了鉆探效率。

其中，傳統的刮刀鉆頭、內凹鉆頭和平底鉆頭，都存在自身的確定，不能適應當下對鉆頭壽命和鉆探效率的要求，上述傳統的鉆頭缺陷如下：

1、刮刀鉆頭和內凹鉆頭多個切削齒運動軌跡重合，破巖效率低；

2、平底鉆頭排屑空間小，排屑能力差，鉆進效率低；

3、主切削齒和輔助切齒未做特定的結構設計，主切削齒過早失效，鉆頭壽命降低；

總而言之，傳統的鉆頭破巖效率低、排屑慢、壽命低，生產效率低，其勞動強度高。

因此，現有技術還有待改進。

發明內容

發明人發現，現有技術中的鉆頭破巖效率低、排屑慢、壽命低，生產效率低，其勞動強度高，不利于提升鉆探效率、提高使用壽命以及降低成本的問題。

本發明旨在至少一定程度上緩解或解決上述提及問題中至少一個。本發明提出了一種金剛石復合片鉆頭，包括鉆頭主體、刀翼、切削齒以及噴嘴，所述鉆頭主體的頂部周向設置有多個刀翼，所述刀翼上分別嵌設有切削齒，相鄰所述刀翼之間設置有噴嘴，其特征在于：

所述刀翼的布齒呈異步多軌道結構：多個所述刀翼上分別嵌設有不同位置的切削齒，不同位置的所述切削齒的運動軌道均不同；

所述切削齒包括主切削齒以及輔助切削齒，所述主切削齒以及所述輔助切削齒均設置有倒角，且所述主切削齒的倒角大于所述輔助切削齒的倒角。

在一種實施方式中，所述主切削齒的倒角的范圍為0-0.70，所述輔助切削齒的倒角的范圍為0-0.35。

在一種實施方式中，所述刀翼肩部最大高度與所述鉆頭直徑的比值大于0.25。

在一種實施方式中，不同位置的所述切削齒的切削深度不一致。

在一種實施方式中，不同位置的所述切削齒的切削深度差范圍為0-2mm。

在一種實施方式中，所述刀翼的數量為4個，且所述刀翼的布齒呈異步多軌道結構，所述刀翼包括第一刀翼、第二刀翼、第三刀翼以及第四刀翼，所述第一刀翼上設置有第一切削齒；所述第二刀翼上設置有第二切削齒；所述第三刀翼上設置有第三切削齒；所述第四刀翼上設置有第四切削齒；