一種多層刀翼式金剛石鉆頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及油田鉆探刀具技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種多層刀翼式金剛石鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]石油開采地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地層層位交錯，軟硬相混，有些區(qū)塊還存在礫石，造成鉆頭使用磨損快。現(xiàn)有的金剛石鉆頭的鉆頭本體刀翼為單層刀翼，若刀翼厚度較薄，則鉆頭在工作時容易造成刀翼斷裂，直接導(dǎo)致鉆頭損壞;若刀翼厚度較厚，則鉆頭在工作時鉆頭與井底的接觸面積大，導(dǎo)致鉆探時切削的巖肩大面積附著鉆頭上，使得鉆頭排肩體積減小，容易造成鉆頭泥包，嚴(yán)重影響鉆頭的使用質(zhì)量和使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種多層刀翼式金剛石鉆頭，從而有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:所述的一種多層刀翼式金剛石鉆頭，其特點(diǎn)是包括安裝在連接接頭上的鉆頭本體，所述的鉆頭本體周圍設(shè)有中心軸線垂直于水平面的多組刀翼組，多組刀翼組包括長刀翼組和短刀翼組，長刀翼組和短刀翼組上分別設(shè)置有高刀翼和低刀翼，長刀翼組和短刀翼組的刀翼組外側(cè)面設(shè)有兩個加強(qiáng)規(guī)徑切削元件，鉆頭本體上設(shè)置有排肩槽面，排肩槽面上設(shè)置有噴嘴。
[0005]所述的長刀翼組和短刀翼組的刀翼組底面與水平面呈角度為50°的傾斜面。
[0006]所述的低刀翼的內(nèi)側(cè)面距離鉆頭本體中心軸線的距離為鉆頭直徑的0.5-0.7。
[0007]所述的低刀翼的外側(cè)面與鉆頭本體圓柱體表面彎曲走向一致的卷曲矩形狀，低刀翼的內(nèi)側(cè)面呈銳利齒狀。
[0008]所述的高刀翼和低刀翼相接的一側(cè)形成高低刀翼連接面，高刀翼和低刀翼相接的另一側(cè)為與高低刀翼連接面呈角度為10-30°的低刀翼傾斜面，高刀翼上的高刀翼正面與水平面之間的角度為0-20°，高刀翼的上端面呈彎曲矩形狀，高刀翼的上端面上表面均勻分布一排主切削元件，高刀翼的外側(cè)面裝有多個副切削元件。
[0009]所述的主切削元件外凸與高刀翼的上端面形成第一個臺階層級，高刀翼的上端面比低刀翼的上端面高20-60mm形成第二個臺階層級，低刀翼的上端面比鉆頭本體的排肩槽面高20-40mm形成第三個臺階層級。
[0010]所述的主切削元件和副切削元件為柱狀結(jié)構(gòu)，主切削元件和副切削元件的切削口方向與鉆頭本體的旋轉(zhuǎn)方向一致。
[0011]所述的鉆頭本體與連接接頭相連接處為圓柱形結(jié)構(gòu)，圓柱形結(jié)構(gòu)上端為一底面為圓形且上表面為開口向下的拋物線狀的立體結(jié)構(gòu)，所述的噴嘴為直徑為25.4mm的圓形孔狀。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:所述的一種多層刀翼式金剛石鉆頭，其低刀翼上端面相較高刀翼上端面低20-60mm，形成臺階層次，所以每組刀翼組呈現(xiàn)上小下大的結(jié)構(gòu)形式，該結(jié)構(gòu)區(qū)別于傳統(tǒng)的單層刀翼金剛石鉆頭上下寬度一致結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，傳統(tǒng)單層刀翼金剛石鉆頭工作時必須使刀翼達(dá)到一定的厚度才能保證其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，而多層刀翼式金剛石鉆頭由于上小下大的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時極大程度的減小了刀翼的厚度，使得多層刀翼使鉆頭本體與地層的接觸面積減少了約1/3，有效的降低鉆頭使用時產(chǎn)生的阻力，提高鉆頭性能;高刀翼與低刀翼分布在鉆頭本體上，且高刀翼上端面與低刀翼上端面之間的距離、高刀翼上端面與鉆頭本體排肩槽面的高度、低刀翼上端面與鉆頭本體排肩槽面的高度均可調(diào)節(jié)，由此，可根據(jù)工況的不同，使得低刀翼上端面與高刀翼上端面的距離在20-60mm范圍內(nèi)變動，而兩個刀翼之間的上端面形成足夠的落差空間，使破碎后的巖肩無法附著在鉆頭本體表面，降低鉆頭泥包的可能性;通過改變刀翼結(jié)構(gòu)降低刀翼厚度可使刀翼體積縮小約1/5，即巖肩的排出空間(排肩體積)提高約1/5;鉆頭排肩槽面、低刀翼、高刀翼及主切削元件組成的三層階梯層次，保證鉆頭在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中巖肩可以順著多層刀翼的上升角度快速上升，避免切削元件重復(fù)破碎，可降低切削元件磨損速度，從而延緩鉆頭的衰減速度;低刀翼設(shè)計(jì)成喙?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，并碎肩沿低刀翼側(cè)面排出，防止鉆頭泥包;刀翼組外側(cè)面設(shè)置外凸于刀翼表面的較小切削齒，使得鉆井過程中利用較小切削原件對鉆頭周圍的巖石等物質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的切削，有效減小刀翼外側(cè)面的磨損程度，且可有效控制鉆頭平穩(wěn)工作;鉆頭排肩槽面上設(shè)有噴嘴，鉆井液通過噴嘴噴出，鉆井液作用有:一是水力馬達(dá)的作用幫助鉆進(jìn)，二是清洗井底把巖肩及時帶到井上避免重復(fù)切削，三是冷卻切削原件，如鉆井液不能順暢上返，就不能及時把井底的鉆井碎削清理干凈，出現(xiàn)重復(fù)切削現(xiàn)象，影響鉆井進(jìn)度，降低鉆頭使用壽命;鉆頭中長刀翼和短刀翼的交替使用，有利于鉆頭在作業(yè)時保持力平衡。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0014]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理不意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型圖1的俯視結(jié)構(gòu)原理不意圖。
[0016]圖中所示:1.主切削元件;2.高刀翼;3.高低刀翼連接面;4.低刀翼;5.噴嘴;6.低刀翼傾斜面;7.鉆頭本體;8.連接接頭;9.短刀翼組；10.長刀翼組；11.高刀翼正面；12.排肩槽面;13.副切削元件；14.刀翼組底面;15.加強(qiáng)規(guī)徑切削元件；16.刀翼組外側(cè)面。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0018]如圖1和2所示，所述的一種多層刀翼式金剛石鉆頭，其特點(diǎn)是包括安裝在連接接頭8上的鉆頭本體7，所述的鉆頭本體7周圍設(shè)有中心軸線垂直于水平面的多組刀翼組，多組刀翼組包括長刀翼組10和短刀翼組9，長刀翼組10和短刀翼組9上分別設(shè)置有高刀翼2和低刀翼4，長刀翼組10和短刀翼組9的刀翼組外側(cè)面16設(shè)有兩個加強(qiáng)規(guī)徑切削元件15，鉆頭本體7上設(shè)置有排肩槽面12，排肩槽面12上