[实用新型]一种具有后排齿水孔的钻头

说明书

本实用新型属于石油天然气、矿山工程等钻探领域，尤其是涉及一种具有后排齿水孔的钻头，包括钻头体、延伸自钻头体或固定在钻头体上的若干个刀翼，相邻刀翼之间形成的钻井液流道，焊接在钻头体刀翼外侧的钻头体保径块，设置在刀翼上的前排切削齿和后排切削齿、且至少一个刀翼上的切削齿至少有两排，其特征在于：钻头上至少有一个刀翼的前排切削齿与后排切削齿之间设置有后排齿水孔，后排齿水孔为扁长水孔。本实用新型，后排齿水孔设置在前排切削齿与后排切削齿之间，能够及时对后排切削齿进行冷却，避免后排切削齿因冷却不到或冷却效果不佳而造成的提前失效。

技术领域

本实用新型属于石油天然气、矿山工程、地热井、建筑基础工程施工、地质、水文等钻探领域，尤其是涉及一种具有后排齿水孔的钻头。

背景技术

钻头是钻井工程中用以破碎岩石、形成井筒的破岩工具。除切削结构以外，钻头上的水力结构对钻头的破岩效率、使用寿命也起到了重要作用，即冷却切削齿、清洗井底、运移岩屑、辅助破岩等。目前，钻头上水力结构的设计均是在钻头体上的不同位置布置喷嘴或水孔，内流道里的钻井液或冷却介质通过喷嘴或水孔喷射出去以达到清洗、冷却切削齿目的。同时针对钻头在复杂难钻地层时出现的因主切削齿的失效而降低钻头使用寿命情况，采用在钻头上设置后排齿来代替已失效主切削齿进行破岩，从而来提高钻头的使用寿命。

在现代快速钻井技术中，需要钻头具有优良破岩切削结构、清洗井底、运移岩屑、切削齿冷却与清洗等水力性能。常规钻头的水力结构及刀翼切削齿只针对特定地层来进行设计，一是针对软地层来进行相应钻头的设计，来预防在钻进软地层中因岩屑过多而导致的钻头泥包；二是针对硬地层来进行相应的钻头的设计，来预防在钻进硬地层中因摩擦过大而使切削齿产生较大的热量，从而使其不能得到及时冷却而发生热磨损现象。以上钻头只能针对软地层或者硬地层等单一地层来进行钻进，而不能同时兼顾软、硬地层钻进。当地层较硬时，为提高刀翼上切削齿的工作寿命，常用的方法之一是在刀翼上设置后排切削齿，后排切削齿一般多设置在钻头上径向位置靠外的区域(如鼻部及鼻部以外的区域)。

当喷嘴与切削齿距离较大(即大喷距)时，水力沿程能量损耗大，在钻进软地层时将不能及时对岩屑进行清洗、运移，从而造成岩屑的不断堆积，进而导致钻头泥包的产生，最终引起钻头失效；在钻进硬地层时将会使切削齿因摩擦作用不能得到及时充分的冷却而使切削齿发生热磨损，从而加速钻头切削齿的失效，在钻头切削齿失效情况下，将会快速造成刀翼体的磨损，进而使钻头使用效率大大降低。特别是近年来地热钻井的迅速发展，钻头的工作温度高达150°或更高，切削齿发生热磨损的几率大幅提升，将会显著降低钻头的使用寿命和钻进性能。

随着钻井的不断发展，在实际钻井中不仅仅会遇到软地层或是硬地层，还会遇到各种不同的地层及软硬交替地层。常规钻头不能同时满足在软地层中的防泥包及硬地层中避免切削齿热磨损现象的发生。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有钻头技术的不足，提出一种具有后排齿水孔的钻头，解决钻头后排切削齿冷却效果差，且岩屑难以及时排出，进而降低钻头破岩效率和使用寿命的问题。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的：

本实用新型的具有后排齿水孔的钻头，包括钻头体、延伸自钻头体或固定在钻头体上的若干个刀翼，相邻刀翼之间形成的钻井液流道，焊接在钻头体刀翼外侧的钻头体保径块，设置在刀翼上的前排切削齿和后排切削齿、且至少一个刀翼上的切削齿至少有两排，其特征在于：钻头体上至少有一个刀翼的前排切削齿与后排切削齿之间设置有后排齿水孔，所述的后排齿水孔为扁长水孔。

所述的钻井液流道中设置有喷嘴或流道槽水孔。

所述的钻井液流道中的流道槽水孔为流道槽圆形水孔或流道槽扁长水孔。

所述的刀翼的前排切削齿与后排切削齿之间设置有后排齿凹槽，所述的后排齿水孔设置在此后排齿凹槽内。