[实用新型]一种金刚石钻头的主动保径垫结构

说明书

本实用新型公开了一种金刚石钻头的主动保径垫结构，属于金刚石钻头技术领域，用于解决现有金刚石钻头保径垫效率低导致钻头缩径严重寿命降低等技术问题。主动保径垫结构设置在钻头体上的每个刀翼的上，刀翼上安装数个纵向相邻的切削齿，相邻的刀翼之间形成排削通道，钻头体上端面和排削通道上设置喷水孔，主动保径垫的工作侧面设有耐磨层，耐磨层表面沿轴向设置数列排布的具有切削能力的硬质合金齿，相邻硬质合金齿之间铣加工有第一硬质合金条，硬质合金齿与第一硬质合金条间隔相邻排布，与所述主动保径垫的工作侧面相邻的一侧面上铣加工有第二硬质合金条。本实用新型有效提高保径垫的使用效率，防止钻头缩径，有效减小保径垫与井壁间旋转阻力。

技术领域

本实用新型涉及金刚石钻头技术领域，具体涉及一种金刚石钻头的主动保径垫结构。

背景技术

金刚石钻头是一种用于地层钻井的钻井工具，近年来，金刚石钻头在地层钻井工程中得到了广泛地应用。金刚石钻头由钻头体、切削齿、保径垫和水力结构等组成，它是通过其切削齿与地层岩石的接触对其产生挤压和剪切岩层来破碎岩石的。

金刚石钻头在钻井工作时，由于与地层岩石不断接触发生磨损，从而导致钻头直径缩小，即所谓“缩径”，为了防止钻头在工作过程中出现“缩径”，减小钻头工作时产生的旋转摩擦阻力，降低钻头的旋转扭矩。现有技术是在钻头的外侧布置有一定数量的保径垫，在保径垫上堆焊有耐磨硬质合金材料，或者镶装有耐磨、抗冲击的耐磨材料块。这种结构的关键在于在钻头的保径垫上平镶耐磨、耐冲击的镶块，例如硬质合金块，然后通过机械加工手段，例如用磨床磨削保径垫，使表面光滑，从而达到减小保径垫与井壁的摩擦的作用。它在维持原来定向井钻头布齿设计不变的前提下，可以使钻头具有较强的侧向切削能力，但只能保证钻头的保径能力，而很难达到减小摩擦从而降低扭矩的作用，因为钻头在井底工作时保径垫表面处于井壁岩石的长期磨蚀作用下，往往使用一段时间后其表面就变得非常粗糙，反面增大了摩擦。或者采用现有技术中的“分段式”保径的方法，即在同一保径垫上设计不同直径的部分，将一个保径分成大小不同的若干段，这样减小了最初时保径垫与井壁的接触面积，能够起到一定的降低旋转摩擦扭矩的作用，但这种方法的缺点一是在于当钻头保径垫磨损到一定程度后，保径垫的各部分直径就变得一样，其与井壁的接触阻力就变得与普通钻头一样高，二是钻头的保径垫长度有限，为了达到“分段”的目的只能减小钻头公称直径段保径垫(即第一级保径)的长度，这样反而降低了钻头最初的保径能力，使“缩径”现象发生的可能性大大提高。

因此，为了提高保径垫的使用效率，有效防止钻头缩径，同时达到减小摩擦、减小保径垫与井壁间的旋转阻力的目的，本实用新型提供一种金刚石钻头的主动保径垫结构。

实用新型内容

为了解决现有金刚石钻头保径垫效率低导致钻头缩径严重寿命降低等技术问题，本实用新型提供一种金刚石钻头的主动保径垫结构。

一种金刚石钻头的主动保径垫结构，该结构设置在钻头体的刀翼上，刀翼上安装有数个纵向相邻的切削齿，相邻的刀翼之间形成排削通道，钻头体上端面和排削通道上设置有喷水孔，所述的主动保径垫的工作侧面设有耐磨层，耐磨层表面沿轴向设置有数列排布的硬质合金齿，所述相邻硬质合金齿之间铣加工有第一硬质合金条，硬质合金齿与第一硬质合金条间隔相邻排布，与所述主动保径垫的工作侧面相邻的一侧面上铣加工有第二硬质合金条。