[实用新型]欠尺寸规径取芯钻头

说明书

技术领域

本实用新型属于一种石油、地质用的回转取芯钻头。

背景技术

目前，在石油、地质等领域使用的取芯钻头，在钻井的同时进行地质取芯工作，其应用很广泛。取芯钻头具有取芯效率高，岩芯取出成型好等优点。由于地层的不均质性质，取芯钻头在井底钻进工作时往往处于一种不稳定的工作状态。为提高钻头的工作稳定性，通常取芯钻头在每个刀翼上切削齿的末端都增加有一块与井壁接触的光滑面来提高钻头的工作稳定性，该光滑面称作规径。规径与井壁接触面积越大，钻头的工作稳定性就越强。但在某些研磨性很强的硬地层，取芯钻头的外径和已钻出的井眼直径差距不大，也就是取芯钻头外径（主要是规径部分）和井壁之间的间隙很小。一旦刀翼上侧面切削齿略有

磨损后，规径将直接与井壁接触，形成较大的横向挤压力。由于取芯钻头为薄壁件结构，较大的横向挤压力极易使取芯钻头本体产生轴向裂纹，严重影响钻头质量和钻井安全。

发明内容

本实用新型要解决的问题就是针对以上不足而提供一种适应不同地层能力强，同时又能维持钻头较好工作稳定性的钻头。其技术方案如下：

它包括钻头本体和接头，钻头本体安装在接头上，钻头本体由刀翼和规径组成，刀翼上钎焊切削齿，位于钻头侧面的切削齿是侧面切削齿，规径外表面到钻头中心的距离L₁为规径外径，侧面切削齿外表面到钻头中心的距离L₂为侧面切削齿外径。其关键技术是规径外径L₁小于侧面切削齿外径L₂，形成外径差值L₃，整个钻头构成欠尺寸规径取芯钻头。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：

1、取芯钻头的规径采用欠尺寸结构，也就是规径的外径尺寸小于刀翼侧面切削齿的外径。这样在侧面切削齿略有磨损后，规径表面还能有一定的余量不与井壁挤压接触，避免了取芯钻头被挤压变形产生裂纹，这就保证了钻头具有更好的安全可靠性。

2、较小直径的规径面在取芯钻进中能部分接触井底，增加了钻头与井壁接触的支点，支点的增多增强了钻头工作稳定性，使其适应不同地层的能力增强，能帮助钻头获得更高的使用寿命。

3、由于规径与井壁接触面积减小，钻头在井下的摩阻也随之大幅降低，在相同动力条件下，钻头工作效率也进一步得到提高。

附图说明

图1，是本实用新型结构示意图；

图2，是PDC齿结构示意图。

具体实施方式

参见图1、图2，本实用新型包括钻头本体和接头4，钻头本体安装在接头4上，钻头本体由刀翼2和规径3组成，刀翼2上钎焊切削齿1，位于钻头侧面的切削齿是侧面切削齿5，规径外表面到钻头中心的距离L₁为规径外径，侧面切削齿外表面到钻头中心的距离L₂为侧面切削齿外径，其关键技术是规径外径L₁小于侧面切削齿外径L₂，形成外径差值L₃，整个钻头构成欠尺寸规径取芯钻头。根据地层研磨性和硬度的不同，外径差值L₃为0～3mm。侧面切削齿外径L₂和钻头外径一致，规径外径L₁小于侧面切削齿外径L₂，规径外径L₁与侧面切削齿外径L₂的差值根据地层的研磨性和硬度特性进行选取，一般研磨性强的硬地层，外径差值L₃较大，为3mm，研磨性弱的软地层，外径差值L₃较小，为1～2mm，或无差值。

在规径3表面还可镶嵌耐磨性更高的PDC齿、聚晶齿或硬质合金齿等，以提高规径的耐磨能力。

所述规径3表面镶嵌的PDC齿、聚晶齿或硬质合金齿等可高于规径表面或与规径表面平齐，PDC齿、聚晶齿或硬质合金齿高于规径表面时，规径外表面应以PDC齿、聚晶齿或硬质合金齿表面计算。

所述切削齿1选用PDC齿、三角热稳定聚晶、孕镶或天然金刚石等。

在规径3表面还可镶嵌耐磨性更高的PDC齿、聚晶或硬质合金等，以提高规径的耐磨能力。

所述规径3表面镶嵌的PDC齿、聚晶或硬质合金等可高于规径表面或与规径表面平齐，PDC齿、聚晶或硬质合金高于规径表面时，规径外表面应以PDC齿、聚晶或硬质合金表面计算。