PDC复合片侧喷钻头的制作方法

专利检索2022-05-11  1


pdc复合片侧喷钻头
技术领域
1.本实用新型涉及钻探技术领域,具体涉及一种pdc复合片侧喷钻头。


背景技术:

2.现有的取煤器仅限于地质勘探煤田勘察取煤用,针对风化等级高的破碎地层及流沙层效果不佳,特别是在清水钻探过程中取岩芯率不高。


技术实现要素:

3.本实用新型为解决现有技术的不足,提供了一种pdc复合片侧喷钻头。
4.为实现上述目的,本实用新型提供了以下技术方案:
5.一种pdc复合片侧喷钻头,包括钻头主体,所述钻头主体的内部从下至上依次设置有相互贯通的第一圆柱腔、第二圆柱腔、第三圆柱腔和第四圆柱腔,所述第一圆柱腔、第二圆柱腔、第三圆柱腔和第四圆柱腔的直径依次减小,所述钻头主体在第一圆柱腔段设置有内螺纹,所述钻头主体的外侧设置有与钻头主体一体成型的凸环部,所述凸环部位于第二圆柱腔与第三圆柱腔交界处的外侧;凸环部上方的钻头主体的直径小于凸环部下方的钻头主体的直径;所述钻头主体的上端面上开设有多个矩形槽,所述的矩形槽内均设置有内pdc复合片;所述凸环部的上端设置有多个凸台,相邻的两个凸台之间设置有外pdc复合片,所述外pdc复合片与凸台固定连接;相邻的两个凸台之间的凸环部端面上设置有两个水孔,其中一个水孔位于内pdc复合片的下方,另一个水孔位于外pdc复合片的一侧,所述水孔与第二圆柱腔连通。
6.进一步的,所有的内pdc复合片以及外pdc复合片与钻头主体径向平面之间的夹角相等。
7.进一步的,所述内pdc复合片以及外pdc复合片与钻头主体径向平面之间的夹角均为75度。
8.进一步的,所述水孔的轴线与钻头主体的轴线之间的夹角为9度。
9.进一步的,所述第三圆柱腔与所述第四圆柱腔交界处的台阶面上开设有环形槽。
10.进一步的,所述的内pdc复合片以及外pdc复合片的数量均为六个,所述的水孔的数量为十二个;各个内pdc复合片与钻头主体轴线之间的距离相等,相邻的两个内pdc复合片之间对应的圆心角为60度;所有的外内pdc复合片位于同一圆上,相邻的两个外pdc复合片之间对应的圆心角为60度;所述内pdc复合片与钻头主体轴线之间的距离小于所述外pdc复合片与钻头主体轴线之间的距离。
11.与现有技术相比,本实用新型通过改变钻头水路侧喷及卡簧座底部环形槽实现卡簧座避水严密,实现岩芯不受水压冲击从而避免岩芯被水冲走,提高了清水钻探下破碎地层取岩芯率。同时本实用新型采用高强度pdc复合片作为切削齿,通过设置的水孔可以对pdc复合片进行降温,大大提高钻进效率。钻头放卡簧座的位置采用直角加工,可以实现严密配合,在内管连接时不会出现偏差。此外,本实用新型超前部位不再加工大水口,采用切
口处直接焊接pdc复合片,可以防止水循环对岩芯的冲刷。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例,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。
13.图1是本实用新型的立体图;
14.图2是本实用新型的俯视图;
15.图3是图2中沿a

a线的剖视图;
16.附图标记说明如下:
17.图中:1、钻头主体;101、第一圆柱腔;102、第二圆柱腔;103、第三圆柱腔;104、第四圆柱腔;105、凸环部;106、凸台;107、水孔;108、矩形槽;109、环形槽;2、外pdc复合片;3、内pdc复合片。
具体实施方式
18.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本实用新型所保护的范围。
19.参见图1

图3所示,本实用新型提供了一种pdc复合片侧喷钻头,包括钻头主体1,所述钻头主体1的内部从下至上依次设置有相互贯通的第一圆柱腔101、第二圆柱腔102、第三圆柱腔103和第四圆柱腔104,所述第一圆柱腔101、第二圆柱腔102、第三圆柱腔103和第四圆柱腔104的直径依次减小,所述钻头主体1在第一圆柱腔101段设置有内螺纹,所述钻头主体1的外侧设置有与钻头主体1一体成型的凸环部105,所述凸环部105位于第二圆柱腔102与第三圆柱腔103交界处的外侧,凸环部105的外侧设置有多个贯穿其上下端面的切槽;凸环部105上方的钻头主体1的直径小于凸环部105下方的钻头主体1的直径;所述钻头主体1的上端面上开设有多个矩形槽108,所述的矩形槽108内均焊接有内pdc复合片3;所述凸环部105的上端设置有多个凸台106,相邻的两个凸台106之间焊接有外pdc复合片2,所述外pdc复合片2与凸台106固定连接;相邻的两个凸台106之间的凸环部105端面上设置有两个水孔107,其中一个水孔107位于内pdc复合片3的下方,另一个水孔107位于外pdc复合片2的一侧,所述水孔107与第二圆柱腔102连通。
20.本实用新型中,所有的内pdc复合片3以及外pdc复合片2与钻头主体1径向平面之间的夹角相等。所述内pdc复合片3以及外pdc复合片2与钻头主体1径向平面之间的夹角均为75度。
21.本实用新型中,所述水孔107的轴线与钻头主体1的轴线之间的夹角为9度。所述第三圆柱腔103与所述第四圆柱腔104交界处的台阶面上开设有环形槽109,通过设置的环形槽109可以有效防止水压冲走岩芯。
22.在具体实施时,所述的内pdc复合片3以及外pdc复合片2的数量均可以为六个,所
述的水孔107的数量为十二个;各个内pdc复合片3与钻头主体1轴线之间的距离相等,相邻的两个内pdc复合片3之间对应的圆心角为60度;所有的外内pdc复合片3位于同一圆上,相邻的两个外pdc复合片2之间对应的圆心角为60度;所述内pdc复合片3与钻头主体1轴线之间的距离小于所述外pdc复合片2与钻头主体1轴线之间的距离。
23.本实用新型通过改变钻头水路侧喷及卡簧座底部环形槽109实现卡簧座避水严密,实现岩芯不受水压冲击从而避免岩芯被水冲走,提高了清水钻探下破碎地层取岩芯率。同时本实用新型采用高强度pdc复合片作为切削齿,通过设置的水孔107可以对pdc复合片进行降温,大大提高钻进效率。钻头放卡簧座的位置采用直角加工,可以实现严密配合,在内管连接时不会出现偏差。与现有的砖头相比,本实用新型超前部位不再加工大水口,采用切口处直接焊接pdc复合片,可以防止水循环对岩芯的冲刷。
24.本实用新型同时适用于8级以下岩石钻探取芯,在清水及泥浆钻探中效果十分理想,取岩芯率可达到95%以上,针对强烈破碎地层及流沙地层取芯率同样可以达到95%以上。而且在钻探粉砂岩时效率极高,使用寿命长可钻探1200米左右。
25.以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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