內(nèi)排屑pdc鉆頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)于一種PDC鉆頭，尤其有關(guān)于一種自掩埋鉆探領(lǐng)域中應(yīng)用的內(nèi)排肩PDC鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，一種新型的無鉆機(jī)、無鉆井液、邊鉆邊埋的自掩埋鉆探新方式正在形成，它可以實現(xiàn)對復(fù)雜區(qū)域、惡劣環(huán)境下的地層進(jìn)行無人勘探、監(jiān)測，節(jié)省大量人力物力。此種新型鉆井方式，由于無鉆井液沖涮鉆頭刀翼，并要求巖肩從鉆頭內(nèi)部向上送出鉆頭體，因此刀翼之間極易形成泥包，導(dǎo)致鉆進(jìn)終止。
[0003]現(xiàn)有的PDC鉆頭均是利用從鉆頭噴嘴射出的高壓鉆井液將破碎后的巖肩從鉆柱與井壁的環(huán)形空間中攜帶至地面，實現(xiàn)自清潔，顯然無法滿足自掩埋鉆井的功能要求。由于地層情況復(fù)雜未知，現(xiàn)有用于自掩埋鉆探的內(nèi)排肩PDC鉆頭，僅具有內(nèi)排肩功能，其不能對刀翼之間形成的泥包進(jìn)行處理，嚴(yán)重影響PDC鉆頭的鉆進(jìn)。
[0004]因此，有必要提供一種新的PDC鉆頭，來克服上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種內(nèi)排肩PDC鉆頭，其具有主動防泥包功能，防止鉆進(jìn)過程中鉆頭泥包形成，實現(xiàn)自掩埋鉆探對roc鉆頭的功能要求。
[0006]本發(fā)明的上述目的可采用下列技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]本發(fā)明提供一種內(nèi)排肩PDC鉆頭，所述內(nèi)排肩PDC鉆頭包括:
[0008]鉆頭本體，其上端形成有連接頭，其下端形成有保徑部，所述保徑部的底端內(nèi)側(cè)形成有內(nèi)錐孔，所述鉆頭本體內(nèi)設(shè)有沿軸向貫通的排肩腔，所述排肩腔與所述內(nèi)錐孔相連通；
[0009]切削部，其連接在所述保徑部的底端，所述切削部具有多個螺旋刀翼，多個所述螺旋刀翼沿圓周方向凸設(shè)在所述內(nèi)錐孔的內(nèi)錐面上；
[0010]防泥包件，其連接在所述保徑部的下端并位于兩兩所述螺旋刀翼之間。
[0011]在優(yōu)選的實施方式中，所述防泥包件包括:
[0012]彈簧片，其連接在所述保徑部的下端外側(cè)；
[0013]偏心輪軸，其連接在所述彈簧片上，所述偏心輪軸上連接有振動片；
[0014]偏心輪，其可轉(zhuǎn)動地套設(shè)在所述偏心輪軸上，所述偏心輪的中心軸線與所述偏心輪軸的軸線之間具有一偏心距離。
[0015]在優(yōu)選的實施方式中，所述偏心輪的外周壁上設(shè)有多個凸塊。
[0016]在優(yōu)選的實施方式中，所述排肩腔內(nèi)穿設(shè)有輸送螺旋桿。
[0017]在優(yōu)選的實施方式中，多個所述螺旋刀翼相匯聚的端部上方連接有一平臺，所述輸送螺旋桿的底端頂?shù)衷谒銎脚_上。
[0018]在優(yōu)選的實施方式中，所述螺旋刀翼具有內(nèi)凹側(cè)面及外凸側(cè)面，所述內(nèi)凹側(cè)面與所述外凸側(cè)面之間形成有刀翼頂面，所述刀翼頂面靠近所述內(nèi)凹側(cè)面的外緣上連接有多個切削齒。
[0019]在優(yōu)選的實施方式中，兩兩相鄰的所述螺旋刀翼之間形成有排肩通道，所述排肩通道與所述排肩腔相連通，所述防泥包件位于所述排肩通道內(nèi)。
[0020]在優(yōu)選的實施方式中，所述保徑部的內(nèi)錐孔的內(nèi)錐面錐角為20°?120°。
[0021]在優(yōu)選的實施方式中，多個所述螺旋刀翼相匯聚的端部位于所述保徑部的下方。
[0022]在優(yōu)選的實施方式中，所述螺旋刀翼頂部錐面母線與所述排肩腔的軸線之間的夾角為30。?80。。
[0023]本發(fā)明的內(nèi)排肩PDC鉆頭的特點及優(yōu)點是:該內(nèi)排肩PDC鉆頭主要用于易形成泥包的無鉆井液鉆進(jìn)，且要求破碎的巖肩通過鉆頭內(nèi)腔向上返送的鉆井作業(yè)。該內(nèi)排肩roc鉆頭，通過設(shè)置在兩兩螺旋刀翼之間的防泥包件可主動預(yù)防鉆進(jìn)過程中泥包的形成，保持巖肩運(yùn)移的通暢性，該防泥包件也可用于反循環(huán)鉆井。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本發(fā)明的內(nèi)排肩PDC鉆頭的立體圖。
[0026]圖2為本發(fā)明的內(nèi)排肩PDC鉆頭的剖視圖。
[0027]圖3為本發(fā)明的內(nèi)排肩PDC鉆頭內(nèi)設(shè)有輸送螺旋桿的剖視圖。
[0028]圖4為本發(fā)明的內(nèi)排肩PDC鉆頭的防泥包件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0030]如圖1至圖3所示，本發(fā)明提供一種內(nèi)排肩PDC鉆頭(Polycrystalline DiamondCompact bit，聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭)，其包括鉆頭本體1、切削部2和防泥包件3，其中:鉆頭本體I的上端形成有連接頭11，其下端形成有保徑部12，所述保徑部12的底端內(nèi)側(cè)形成有內(nèi)錐孔121，所述鉆頭本體I內(nèi)設(shè)有沿軸向貫通的排肩腔13，所述排肩腔13與所述內(nèi)錐孔121相連通；切削部2連接在所述保徑部12的底端，所述切削部2具有多個螺旋刀翼21，多個所述螺旋刀翼21沿圓周方向凸設(shè)在所述內(nèi)錐孔121的內(nèi)錐面1211上；防泥包件3連接在所述保徑部12的下端并位于兩兩所述螺旋刀翼21之間。
[0031]具體是，鉆頭本體I大體呈圓柱體形，其上端形成的具有螺紋段的連接頭11用于連接該內(nèi)排肩PDC鉆頭與鉆柱，并將動力傳遞給內(nèi)排肩PDC鉆頭上的切削部2 ;鉆頭本體I的下端形成的保徑部12的直徑大于鉆頭本體I的直徑，該保徑部12用于保持井徑。鉆頭本體I內(nèi)設(shè)有沿軸向貫通的排肩腔13，該排肩腔13連通連接頭11和保徑部12，在保徑部12的下端內(nèi)側(cè)形成有內(nèi)錐孔121，該內(nèi)錐孔121與排肩腔13相連通，在本實施例中，保徑部12的內(nèi)錐孔121的內(nèi)錐面1211錐角α為20°?120°，其目的是阻止破碎后的巖肩在離心力的作用下向內(nèi)排肩PDC鉆頭外部運(yùn)動，以使巖肩向內(nèi)排肩PDC鉆頭的排肩腔13運(yùn)移。進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，排肩腔13內(nèi)穿設(shè)有輸送螺旋桿131，該輸送螺旋桿131可為右旋單螺桿或左旋單螺桿，其用于向內(nèi)排肩PDC鉆頭上方及時輸送出進(jìn)入內(nèi)排肩PDC鉆頭內(nèi)部的巖肩，從而避免井底巖肩因得不到及時清理而聚集壓實形成泥包。在本實施例中，該輸送螺旋桿131的外徑與排肩腔13內(nèi)壁之間為小間隙配合，當(dāng)然，在其他的實施方式中，排肩腔13的下端也可設(shè)計為比輸送螺旋桿131的外徑要大的腔體，以減小巖肩在螺旋刀翼21上的運(yùn)移總阻力。
[0032]進(jìn)一步的，鉆頭本體I的外表面設(shè)有卸扣槽14，在本發(fā)明中，如圖2和圖3所示，卸扣槽14為兩個，兩個卸扣槽14徑向?qū)ΨQ地分布在鉆頭本體I上，該卸扣槽14用于裝、拆該內(nèi)排肩PDC鉆頭時擰緊或松卸連接頭11上的螺紋段。
[0033]切削部2連接在保徑部12的下端，其處于內(nèi)排肩PDC鉆頭的最下面，用于破碎地層巖石，促使巖肩向鉆頭本體I的排肩腔13內(nèi)部運(yùn)移。該切削部2具有多個螺旋刀翼21，螺旋刀翼21的數(shù)目由內(nèi)排肩PDC鉆頭的尺寸和地層巖石特性決定，在本實施例中，螺旋刀翼21為三個。該些螺旋刀翼21沿圓周方向以一定間隔凸設(shè)在