[实用新型]一种螺旋式钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及钻具领域，尤其涉及一种螺旋式钻头。 

背景技术

众所周知，钻头在钻进过程中可以达到的温度非常高，导致钻头，尤其是钻头唇面部分常常因为温度过高而过快烧损。目前在解决钻头在钻探过程中降温防损的问题时，通常在钻头上设置多个侧面式或者底喷式水口，在钻探工程中通过对钻头提供冷却液体以降低钻头的温度，相比较而言，采用底喷式水口能够使冷却液体更充分的流过钻头，冷却效果较好。在水口数量的选择上，为达到更好的冷却效果，水口数量越多越好，但从保证钻头强度方面考虑，目前通常选择的水口数量为8~14个。在水口形状的选择上，目前对水口形状的设计有直水口或者螺旋式水流槽，但是采用直水口时冷却液体不能充分流过钻头，因此冷却效果较差，钻头烧损较快；而采用螺旋式水流槽时，冷却液可以更大面积的流过钻头，冷却效果较好。对于螺旋式水流槽的钻头，目前常用形式是水口在钻头唇面的形状为全断面形 （参见图1），但是采用这种形式时，需要向钻头输入足够多的冷却水，否则仍难以达到最佳冷却效果；且采用这种形式时钻头的强度较小，因此在钻探过程中钻头尤其是钻头的唇面部分任然烧损较快。 

泡沫钻进技术，在我国80年代开始应用，主要应用于石油钻井、深水井等深井钻进中，在工程地质勘察中也有应用，解决在钻进过程中钻头的冷却和润滑以降低烧损率。如果一个勘探孔的孔深为30m，平均钻速为1.5m/h，则纯钻时间为20小时，若采用常规的泡沫钻进时，钻进过程需用水量为20×60×15=18000L=18T, 而在常规的泡沫钻探过程中用水量则至少需要15 L/min以上，用水量很大。若水量减少，将导致钻头烧毁。在满足正常工况（水量充足）的情况下，此方法的成孔率最多可达到90%。 

然而，由于近年来风力发电的迅速发展，高山地区风力发电的工程地质勘察缺水问题突显。因风电厂风机机位常位于风量良好的山顶，地质勘探工作常因水源难以寻找，勘探用水运输困难，导致施工成本急剧增高。因此，水资源缺乏的条件下对钻进过程中的钻头冷却及润滑成了急需解决的问题。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：在钻探过程中减少冷却水的用量的条件下保证充分冷却钻头，以延长钻头的使用寿命。 

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种螺旋式钻头。 

本实用新型提供的一种螺旋式钻头，具有多个螺旋式水口，所述螺旋式水口由螺旋式水流槽和注水口构成，所述螺旋式水流槽在钻头唇面部分为部分断面形状。 

采用上述方案，在钻进过程中冷却液体可以通过注水口流进设置在钻头的螺旋式水流槽，使冷却液体充分的流过钻头唇面部分，在保证钻头得到充分有效地冷却的同时又增强了钻头的强度，延长了钻头的使用寿命；同时由于冷却液体可以更大面的流经钻头，因此也相对减少了钻进过程中的冷却用水量，节约了冷却用水。 

进一步的，所述注水口为开设在螺旋式水流槽的底面上。 

通过该进一步改进，可以进一步改善钻头冷却效果，使钻头及时得到充分的冷却。

进一步的，所述螺旋式水流槽在钻头唇面部分的厚度为沿钻头半径方向占到钻头唇面厚度1/2~2/3。 

在该进一步改进方案中，将所述螺旋式水流槽在钻头唇面部分的厚度选择在沿钻头半径方向占到钻头唇面厚度的1/2~2/3时可以更加有效的保证钻头唇面的强度，使钻头唇面在钻进时不容易崩损，延长了钻头的使用寿命。 

进一步的，所述螺旋式水口数量为12个。 

通过该进一步改进，进一步改善钻头冷却效果，使钻头及时得到充分的冷却；同时还保证了钻头的强度，延长了钻头的使用寿命。 

附图说明

图1为螺旋式钻头的唇面部分在钻进状态下的正面示意图。 

图2为螺旋式钻头在钻进状态下的左视图。 

其中：1-螺旋式水流槽；2-注水口；3-钻进时钻头内腔；4-钻进时冷却液体流向；5-钻杆壁；6-钻头高度；7-螺旋式水流槽在钻头唇面部分的厚度。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。 

1.根据图1、图2所示，一种螺旋式钻头，具有多个螺旋式水口，所述螺旋式水口由螺旋式水流槽1和注水口2构成，所述螺旋式水流槽1在钻头唇面部分为部分断面形状。所述注水口2为开设在螺旋式水流槽1的底面上。所述螺旋式水流槽1在钻头唇面部分的厚度7优选为沿钻头半径方向占到钻头唇面厚度1/2~2/3。所述螺旋式水口数量优选为12个。