[实用新型]一种小尺寸3刀翼钢体PDC钻

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种小尺寸3刀翼钢体PDC钻。

背景技术

PDC钻头，即金刚石复合片（PDC）钻头的简称，是石油钻井行业常用的一种钻井工具。钻头是石油钻井的重要工具，其工作性能的好坏直接影响钻头质量、钻井效率和钻井成本。

PDC钻头产品性能不断改进，在过去的几年间，PDC切削齿的质量和类型都发生了巨大的变化。如果将20世纪80年代的齿与当今的齿进行比较的话，差异是相当大的。由于混合工艺与制造工艺的变化，当今的切削齿的质量性能要好得多，使钻头的抗冲蚀以及抗冲击能力都大为提高。现有的小尺寸钢体PDC钻头，在钻井过程中极易发生泥包、钻头破岩效率低、钻头保径面易发生磨损等问题，严重影响作业的速度，并且增加了钻井成本。

为此，本实用新型提出了一种小尺寸3刀翼钢体PDC钻，一方面比较优化地解决了上述技术问题，另一方面PDC钻头的整体性能也得到了较大提升。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种破岩效率高、多刀翼、排屑能力强、耐磨性强的小尺寸3刀翼钢体PDC钻头。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种小尺寸3刀翼钢体PDC钻，它包括钻头主体、刀翼、PDC切削齿和复合片，所述的钻头主体为圆柱状，钻头主体的顶端部间隔一定角度固定开设有3个刀翼，刀翼结构呈螺旋状，每个刀翼的相同侧的侧面面上沿刀翼螺旋方向依次间隔设置有多个PDC切削齿，每个PDC切削齿的实际切削方向根据PDC钻头的期望切削速度计算设计；钻头主体的顶端部且位于PDC切削齿的下方位置间隔开设有多个水眼喷嘴，沿钻头主体的轴心内部开设有主流道，每个水眼喷嘴通过钻头主体内部的液流分通道与主流道连通；所述的刀翼的保径面处还固装有用于提高PDC钻头保径面处耐磨性的复合片。

进一步地，所述的3个刀翼环绕钻头主体的顶部中心分布，分布角度采用均布120°或非均布角度。

进一步地，所述的水眼喷嘴的个数根据实际情况而定，每个刀翼处的水眼喷嘴的个数为一个或两个。

进一步地，所述的复合片为圆柱状结构，其侧面上对应开设有两条凹槽。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型所述的一种小尺寸3刀翼钢体PDC钻整体结构简明，通过计算设计PDC切削齿的切削方向，提高了PDC切削齿的破岩效率。

2、本实用新型所述的一种小尺寸3刀翼钢体PDC钻采用3螺旋刀翼设计，同时设计多个水眼喷嘴，提高了PDC钻头的排屑能力，降低PDC钻头发生泥包的机率。

3、本实用新型所述的一种小尺寸3刀翼钢体PDC钻的刀翼的保径面固装有复合片，有效提高了PDC钻头保径处的耐磨性，提高了PDC钻头的使用寿命。

附图说明

图1 为本实用新型的正视立体结构示意图；

图2 为PDC切削齿3的实际切削方向6的相关关系结构示意图；

图3 为复合片2的立体结构示意图；

图中：1-钻头主体，2-复合片，3- PDC切削齿，4-刀翼，5-水眼喷嘴，6-实际切削方向，7-几何切削方向，8-切削面，10-凹槽，11-锥台形结构，12-主流道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1~图3所示，一种小尺寸3刀翼钢体PDC钻，它包括钻头主体1、刀翼4、PDC切削齿3和复合片2，所述的钻头主体1为圆柱状，钻头主体1的顶端部间隔一定角度固定开设有3个刀翼4，刀翼4结构呈螺旋状，每个刀翼4的相同侧的侧面面上沿刀翼螺旋方向依次间隔设置有多个PDC切削齿3，每个PDC切削齿3的实际切削方向6根据PDC钻头的期望切削速度计算设计；钻头主体1的顶端部且位于PDC切削齿3的下方位置间隔开设有多个水眼喷嘴5，沿钻头主体1的轴心内部开设有主流道12，每个水眼喷嘴5通过钻头主体1内部的液流分通道与主流道12连通；所述的刀翼4的保径面处还固装有用于提高PDC钻头保径面处耐磨性的复合片2。

更进一步地，作为本实用新型的优选实施方式， 3个刀翼4环绕钻头主体1的顶部中心分布，分布角度采用均布120°或非均布角度；水眼喷嘴5的个数根据实际情况而定，每个刀翼4处的水眼喷嘴5的个数为一个或两个；复合片2为圆柱状结构，其侧面上对应开设有两条凹槽10。