[发明专利]岩屑不易堵塞的PDC钻头

说明书

技术领域

本发明涉及石油、天然气钻井用钻头领域，具体地，涉及一种岩屑不易堵塞的PDC钻头。

背景技术

现有的岩屑不易堵塞的PDC钻头在对中软地层和硬夹层进行钻进，当钻头在高速钻进时，由于切削齿产生的岩屑较多，易产生岩屑的堆积。由于刀翼之间的沟道与钻头体的中轴线平行，钻头体在钻进转动的过程中，岩屑会堆积在沟道中，使得岩屑不易排出，岩屑只会随着岩屑的不断增多，被挤出沟道。由于岩屑的排出不畅，使得钻头在钻进时受到的阻力增大，影响钻头钻进的速度，且岩屑与钻头不断的摩擦，对钻头的刀翼和切削齿的使用状况会造成严重影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可加速岩屑排出且减小岩屑对钻头影响的岩屑不易堵塞的PDC钻头。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是： 

岩屑不易堵塞的PDC钻头，包括圆柱形钻头体和设置在钻头体的上的刀翼和喷嘴，所述的刀翼包括上刀翼和位于上刀翼下方的下刀翼，所述的上刀翼上设置有切削齿，相邻两个下刀翼形成的沟道与钻头体的中轴线之间的夹角大于5度且小于35度。

作为优选，所述的下刀翼的厚度比上刀翼的厚度大0.7-1.0厘米。

进一步的，所述的相邻两个下刀翼形成的沟道与钻头体的中轴线之间的夹角为10度。

进一步的，所述的相邻两个下刀翼形成的沟道与钻头体的中轴线之间的夹角为20度。

进一步的，所述的相邻两个下刀翼形成的沟道与钻头体的中轴线之间的夹角为30度。

综上，本发明的有益效果是：

1、本发明的相邻两个下刀翼形成的沟道与钻头体的中轴线之间形成一定的夹角，且夹角大于5度且小于35度，钻头在钻进时，由于沟道相对于钻头体的中轴线为螺旋弧形，钻头高速转动，岩屑会沿着一定的角度产生离心作用，下刀翼不会对岩屑造成阻碍作用，会沿着沟道排出，可加速岩屑的排出，避免大量岩屑堆积对钻头钻速和使用状况造成影响。

2、本发明的下刀翼的厚度大于上刀翼的厚度，钻头在钻进的过程中，下刀翼与岩壁接触，使得岩壁与上刀翼之间有一定的间隙，对上刀翼和上刀翼上的切削齿进行保护。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

附图中标记及相应的零部件名称：1、钻头体；2、下刀翼；3、上刀翼；4、切削齿；5、喷嘴。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1所示，本实施例的岩屑不易堵塞的PDC钻头，包括圆柱形钻头体1和设置在钻头体1的上的刀翼和喷嘴5，所述的刀翼包括上刀翼3和位于上刀翼3下方的下刀翼2，所述的上刀翼3上设置有切削齿4，相邻两个下刀翼2形成的沟道与钻头体1的中轴线之间的夹角大于5度且小于35度。

所述的下刀翼2的厚度比上刀翼3的厚度大0.7-1.0厘米。

在本实施例中，由于相邻两个下刀翼2形成的沟道与钻头体1的中轴线之间形成一定的夹角，使得沟道相对于钻头体的中轴线为螺旋弧形，钻头在高速钻进时，被切屑出的岩屑会沿着一定的角度产生离心作用，由于下刀翼的侧壁有一定的弧度，该弧度与切屑离心的角度一致，其不会对岩屑产生阻碍作用，即可加速岩屑的快速排出，避免岩屑堆积对钻进速度的影响。经试验证明，相邻两个下刀翼2形成的沟道与钻头体1的中轴线之间的夹角其夹角度数在5度到35度之间时，岩屑的排出速度相比于相邻两个下刀翼2形成的沟道与钻头体1的中轴线平行时其速度有显著提高，可提高2-3倍。

下刀翼的厚度大于上刀翼的厚度，钻头在钻进的过程中，下刀翼与岩壁接触，使得岩壁与上刀翼之间有一定的间隙，对上刀翼和上刀翼上的切削齿进行保护。

实施例2：

本实施例在实施例1公开的夹角范围内优选了一组数据，即相邻两个下刀翼2形成的沟道与钻头体1的中轴线之间的夹角为10度。

实施例3：

本实施例在实施例1公开的夹角范围内优选了一组数据，即相邻两个下刀翼2形成的沟道与钻头体1的中轴线之间的夹角为20度。

实施例4：

本实施例在实施例1公开的夹角范围内优选了一组数据，即相邻两个下刀翼2形成的沟道与钻头体1的中轴线之间的夹角为30度。

如上所述，可较好的实现本发明。