[实用新型]一种高低锯齿形软硬互层孕镶金刚石钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于软硬互层岩石勘探的高低锯齿形软硬互层孕镶钻头。

背景技术

目前，公知钻头的唇面形状大多呈平底状（参见图1）或同心齿形状（参见图2）等。在钻头钻进过程中，钻头与岩石接触面积不发生变化，钻进速度不理想，钻头寿命较短。在钻头钻进软岩层时，钻头会较快消耗；在钻头钻进硬岩层时，由于钻头与岩石接触面大，故钻进速度非常缓慢，甚至会出现打滑现象。在页岩、板岩、砾岩、白云岩组成的软硬互层钻进中，现有钻头的钻进平均速度为1.5米/小时，钻进速度亦较慢，平均寿命115米，钻头寿命较短。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种钻头寿命较长，钻进速度快的高低锯齿形软硬互层孕镶钻头。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高低锯齿形软硬互层孕镶金刚石钻头，包括钢体，钢体上方设有胎体，胎体上设有交错间隔排列的高齿和低齿，一个高齿与一个低齿共同构成一个组合切削刃，相邻组合切削刃之间设有用于排水排屑的主水口，属于同一个组合切削刃的高齿与低齿之间设有用于辅助排水的副水口。

进一步，所述交错间隔排列的高齿和低齿均匀分布于胎体的上圆周面，且高齿和低齿所对应的圆周角相等。

进一步，所述高齿和低齿的端面均为斜面，所述斜面与水平方向成10°～20°角，优选15°角。

进一步，所述胎体上设有至少有五个组合切削刃，即设有至少五个高齿和至少五个低齿。

进一步，所述高齿的最高处高度值为13-15 mm，优选14mm，高齿的最低处高度值为9.5-11.5mm，优选10.5mm；低齿的最高处高度值为8-10 mm，优选9mm，低齿的最低处高度值为4-6mm，优选5mm。

在钻头钻进时，因高齿和低齿的端面均为斜面，故有利于减少齿块与岩石的接触面积，改善齿块的受力条件，提高钻头唇面（即高齿和低齿的端面）的单位面积压力，钻头的高齿部分适合钻进硬地层，钻头的低齿部分则适合钻进软地层，在岩石破碎过程中，钻头的高低齿唇面与岩石接触面积随着钻进的进行发生变化，所产生的破碎岩石在磨损胎体的同时，能有效提高钻头高低齿的锋利度，加快钻头在钻进软硬互层岩石时的钻进速度，解决了现有软硬互层岩石钻进困难的问题，钻进效率高，钻头使用寿命长。此外，在钻头钻进时，主水口可在钻进过程中起到排水排屑作用，副水口可在钻进过程中起到辅助排水作用，钻头冷却效果好。

本实用新型结构简单，钻头寿命较长，钻进速度快。使用本实用新型之钻头，在页岩、板岩、砾岩、白云岩等组成的软硬互层钻进中，平均钻进速度可达到2.7米/小时，平均钻头寿命达到168米。

附图说明

图1为现有平底钻头的立体结构示意图；

图2为现有同心齿钻头的立体结构示意图；

图3为本实用新型之金刚石钻头的立体结构示意图；

图4为本实用新型之金刚石钻头的俯视图；

图5为本实用新型之金刚石钻头的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

参照图3、图4和图5，一种高低锯齿形软硬互层孕镶金刚石钻头，包括钢体7，钢体7上方设有胎体8，胎体8上设有交错间隔排列的高齿1和低齿2，一个高齿1与一个低齿2共同构成一个组合切削刃，相邻组合切削刃之间设有用于排水排屑的主水口5，属于同一个组合切削刃的高齿与低齿2之间设有用于辅助排水的副水口6。

所述交错间隔排列的高齿1和低齿2均匀分布于胎体8的上圆周面（参见图4），且高齿1和低齿2所对应的圆周角相等。

所述高齿1和低齿2的端面均为斜面，所述斜面与水平方向成10°～20°角，本实施例中为15°角。

所述胎体8上设有至少有五个组合切削刃。本实施例中，所述胎体8上设有七个组合切削刃。

所述高齿的最高处高度值为13-15 mm，本实施例中选用14mm，高齿的最低处高度值为9.5-11.5mm，本实施例中选用10.5mm；低齿的最高处高度值为8-10 mm，本实施例中选用9mm，低齿的最低处高度值为4-6mm，本实施例中选用5mm。

在钻头钻进时，因高齿1和低齿2的端面均为斜面，故有利于减少齿块与岩石的接触面积，改善齿块的受力条件，提高钻头唇面（即高齿1和低齿2的端面）的单位面积压力，钻头的高齿1部分适合钻进硬地层，钻头的低齿2部分则适合钻进软地层，在岩石破碎过程中，钻头的高低齿唇面与岩石接触面积随着钻进的进行发生变化，所产生的破碎岩石在磨损胎体的同时，能有效提高钻头高低齿的锋利度，加快钻头在钻进软硬互层岩石时的钻进速度，解决了现有软硬互层岩石钻进困难的问题，钻进效率高，钻头使用寿命长。此外，在钻头钻进时，主水口可在钻进过程中起到排水排屑作用，副水口可在钻进过程中起到辅助排水作用，钻头冷却效果好。使用本实用新型之钻头，在页岩、板岩、砾岩、白云岩等组成的软硬互层钻进中，平均钻进速度可达到2.7米/小时，平均钻头寿命达到168米。