一种高稳定性混合钻头制造技术

本发明专利技术涉及一种高稳定性混合钻头，其包括：用于与钻杆连接的钻头体，所述钻头体的一端固设刀翼；固设于所述钻头体外侧的保径部，其位于靠近所述刀翼的一端，所述保径部的外轮廓半径与所述刀翼的外轮廓半径大致相同，且所述保径部沿圆周方向的宽度大于所述刀翼沿圆周方向的宽度；同时，所述保径部设有沿轴向贯穿的悬空部。本发明专利技术涉及的一种高稳定性混合钻头，增强了混合钻头的稳定性，改善混合钻头的受力状态，使得混合钻头的使用寿命得到提高，同时，保径部设置沿轴向贯穿的悬空部有利于钻头排屑，使钻头具有较好的水力效果。

【技术实现步骤摘要】
一种高稳定性混合钻头
本专利技术涉及钻井工具
，特别涉及一种高稳定性混合钻头。
技术介绍
目前，镶齿牙轮和PDC(PolycrystallineDiamondCompact，聚晶金刚石复合片)混合钻头既具有PDC钻头的机械钻速快的优势，又具有牙轮钻头扭矩低、钻进平稳的优势，使其应用范围越来越广，目前主要应用于夹层钻进及定向应用中。相关技术中，当混合钻头在夹层、硬地层钻进时，尤其是在软地层应用中，由于钻头需要较高的攻击性，刀翼数一般较少，导致混合钻头的稳定性不足，进而引发牙轮轴承易先期失效，导致钻头寿命偏短。因此，有必要设计一种新的高稳定性混合钻头，以克服上述问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种高稳定性混合钻头，以解决相关技术中混合钻头的稳定性不足，进而引发牙轮轴承易先期失效，导致钻头寿命偏短的问题。第一方面，提供了一种高稳定性混合钻头，其包括：用于与钻杆连接的钻头体，所述钻头体的一端固设刀翼；固设于所述钻头体外侧的保径部，其位于靠近所述刀翼的一端，所述保径部的外轮廓半径与所述刀翼的外轮廓半径大致相同，且所述保径部沿圆周方向的宽度大于所述刀翼沿圆周方向的宽度；同时，所述保径部设有沿轴向贯穿的悬空部。一些实施例中，沿圆周方向，所述悬空部的宽度与所述保径部的宽度比值大致为0.17～0.8。一些实施例中，所述悬空部位于所述刀翼的一侧或相对两侧，且所述悬空部沿圆周方向贯穿所述保径部。一些实施例中，所述钻头体的端部固设至少两个所述刀翼，所述钻头体的端部还设有牙轮，所述牙轮与两个所述刀翼之间的距离基本上相同，且所述牙轮的相对两侧均设有所述悬空部。一些实施例中，所述保径部的外轮廓包围所述悬空部。一些实施例中，所述钻头体的端部固设至少两个所述刀翼，所述钻头体的端部还设有牙轮，所述牙轮偏向靠近其中一个所述刀翼，所述悬空部设置于另一个所述刀翼与所述牙轮之间。一些实施例中，所述钻头体的端部还设有至少一个喷嘴，所述喷嘴位于所述悬空部的邻侧。一些实施例中，所述喷嘴夹设于所述悬空部与所述刀翼之间。一些实施例中，所述保径部沿轴向方向的外轮廓直径相同；或者保径部的外轮廓呈阶梯型；或者所述保径部沿轴向方向呈锥形。一些实施例中，所述悬空部靠近所述钻头体轴线的一侧具有第一内侧面，所述第一内侧面的底部与所述钻头体的底面连接；所述悬空部靠近所述钻头体轴线的一侧还设有位于所述第一内侧面的第二内侧面，所述第二内侧面与所述第一内侧面连接，且所述第二内侧面自与所述第一内侧面的连接处向远离所述钻头体轴线的方向倾斜延伸。本专利技术提供的技术方案带来的有益效果包括：本专利技术实施例提供了一种高稳定性混合钻头，由于在钻井过程中，保径部基本上会与井壁接触，保径部沿圆周方向的宽度大于刀翼沿圆周方向的宽度，增大了保径部与井壁的接触面积，进而增强了混合钻头的稳定性，改善混合钻头的受力状态，使得混合钻头的使用寿命得到提高，同时，保径部设置沿轴向贯穿的悬空部有利于钻头排屑，使钻头具有较好的水力效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的第一种高稳定性混合钻头倒立时的立体结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的第一种高稳定性混合钻头的仰视示意图；图3为本专利技术实施例提供的第二种高稳定性混合钻头倒立时的立体结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的第二种高稳定性混合钻头的仰视示意图；图5为本专利技术实施例提供的第三种高稳定性混合钻头倒立时的立体结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的第三种高稳定性混合钻头的仰视示意图。图中：1、钻头体；2、刀翼；21、切削齿；3、保径部；31、悬空部；311、第一内侧面；312、第二内侧面；4、牙轮；5、牙掌；6、喷嘴。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种高稳定性混合钻头，其能解决相关技术中混合钻头的稳定性不足，进而引发牙轮轴承易先期失效，导致钻头寿命偏短的问题。参见图1、图3和图5所示，为本专利技术实施例提供的一种高稳定性混合钻头，该高稳定性混合钻头可以用于石油、天然气、地质钻井，以及在夹层、软地层硬地层直井和定向井中应用，其可以包括：用于与钻杆连接的钻头体1，钻头体1的一端固设刀翼2，本实施例中，刀翼2从内至外依次划分为内锥、鼻部、肩部和保径段，刀翼2上安装有切削齿21，切削齿21优选金刚石复合片，每个刀翼2的切削齿21可以由内到外覆盖整个钻井的半径；固设于钻头体1外侧的保径部3，其可以位于靠近刀翼2的一端，也就是说，在钻井时，刀翼2位于钻头体1的底端，保径部3也位于钻头体1的底端，保径部3的外轮廓半径与刀翼2的外轮廓半径大致相同，使得刀翼2的外侧与保径部3的外侧均大致能够与井壁接触，且保径部3沿圆周方向的宽度大于刀翼2沿圆周方向的宽度，增大保径部3的宽度，使得保径部3与井壁的接触面积增大，进而可以增强钻头在钻进过程中的稳定性，使钻头平稳钻进；同时，保径部3可以设有沿轴向贯穿的悬空部31，使得钻头钻井过程中产生的岩屑不仅可以通过钻头体1四周的空隙向上排出，还能通过保径部3上的悬空部31向上排出，在增大保径部3的同时还增大了排屑空间，提升了排屑效率，岩屑不易堆积在刀翼2周围，刀翼2周围的水力空间较大，使得钻头具有较好的水力效果，本实施例中的保径部3也可以用于PDC钻头。参见图2、图4、图6所示，在一些实施例中，沿圆周方向，悬空部31的宽度可以与保径部3的宽度比值大致为0.17～0.8，也就是说，保径部3上悬空部31的宽度与未悬空的部分之间的比值大致为0.2～4，以保证足够大的排屑空间；本实施例中，保径部3的悬空部31与未悬空的部分之间的宽度比值优选为2:1。在一些可选的实施例中，悬空部31可以位于刀翼2的一侧或相对两侧，本实施例中，保径部3连接刀翼2，且自与刀翼2的连接处向刀翼2的一侧或者相对两侧延伸形成，图2中设置有两个保径部3，且均向刀翼2的一侧延伸，其中一个保径部3的宽度为A与B之和，其中A为刀翼2沿圆周方向的宽度，也就是说，保径部3包括刀翼2的保径段，另一个保径部3的宽度为D与E之和，且D与E之和等于A与B之和，其中D与A相等，D为刀翼2沿圆周方向的宽度，另一个保径部3也包括刀翼2的保径段，图4中保径部3自与刀翼2的连接处向刀翼2的相对两侧延伸，其中一个保径部3的宽度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高稳定性混合钻头，其特征在于，其包括：/n用于与钻杆连接的钻头体(1)，所述钻头体(1)的一端固设刀翼(2)；/n固设于所述钻头体(1)外侧的保径部(3)，其位于靠近所述刀翼(2)的一端，所述保径部(3)的外轮廓半径与所述刀翼(2)的外轮廓半径大致相同，且所述保径部(3)沿圆周方向的宽度大于所述刀翼(2)沿圆周方向的宽度；/n同时，所述保径部(3)设有沿轴向贯穿的悬空部(31)。/n

【技术特征摘要】
1.一种高稳定性混合钻头，其特征在于，其包括：
用于与钻杆连接的钻头体(1)，所述钻头体(1)的一端固设刀翼(2)；
固设于所述钻头体(1)外侧的保径部(3)，其位于靠近所述刀翼(2)的一端，所述保径部(3)的外轮廓半径与所述刀翼(2)的外轮廓半径大致相同，且所述保径部(3)沿圆周方向的宽度大于所述刀翼(2)沿圆周方向的宽度；
同时，所述保径部(3)设有沿轴向贯穿的悬空部(31)。


2.如权利要求1所述的高稳定性混合钻头，其特征在于：
沿圆周方向，所述悬空部(31)的宽度与所述保径部(3)的宽度比值大致为0.17～0.8。


3.如权利要求1所述的高稳定性混合钻头，其特征在于：
所述悬空部(31)位于所述刀翼(2)的一侧或相对两侧，且所述悬空部(31)沿圆周方向贯穿所述保径部(3)。


4.如权利要求3所述的高稳定性混合钻头，其特征在于：
所述钻头体(1)的端部固设至少两个所述刀翼(2)，所述钻头体(1)的端部还设有牙轮(4)，所述牙轮(4)与两个所述刀翼(2)之间的距离基本上相同，且所述牙轮(4)的相对两侧均设有所述悬空部(31)。


5.如权利要求1所述的高稳定性混合钻头，其特征在于：所述保径部(3)的外轮廓包围所述悬空部(31)。


6.如权利要求3或5所述的高稳定性混合钻头，...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂关富，刘晓波，徐红，
申请(专利权)人：中石化江钻石油机械有限公司，中石化石油机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42