[发明专利]一种四翼带球防堵水平头式刮刀钻头

说明书

本发明涉及采矿装置技术领域，且公开了一种四翼带球防堵水平头式刮刀钻头，包括竖管一和刀片，刀片与竖管一固定连接，刀片上设置排渣机构，竖管一上设置防堵机构，排渣机构包括排污槽一、导流槽和排污槽二，刀片的端面开设排污槽一、导流槽和排污槽二，排污槽一、导流槽和排污槽二之间相互连通，防堵机构包括竖管二和防堵水球，竖管二与刀片固定连接，防堵水球位于竖管二内，通过在竖管一旋转带动刀片旋转打孔时，刀片在旋转过程中将刮擦下来的碎屑以及从竖管一排出的水挤压进入排污槽一和排污槽二内，经过排污槽一和排污槽二的引导进入导流槽内，通过导流槽排出刀片表面，提高碎渣以及废水的流动轨迹的可控性，排屑效果更好。

技术领域

本发明涉及采矿装置技术领域，尤其涉及一种四翼带球防堵水平头式刮刀钻头。

背景技术

石油钻井在上部松软地层中常用的一种带有翼片的切削钻头。有双翼、三翼、四翼之分(也出现过多达十几翼的刮刀钻头)，最常用的是三翼刮刀钻头。翼片底部有阶梯形和无阶梯形的两种(分为内阶梯，外阶梯，平底三类)，其刃部镶焊有硬质合金或金刚石。根据需要,刮刀钻头又分为取心和不取心的两类。适用地层：极软、软、中硬。

刮刀钻头是回转钻进中使用最早的一种钻头，结构简单、制造方便、成本低廉，用于钻进可钻性达4级的泥岩和页岩等软地层。刮刀钻头由于钻头承压面积大，在钻进硬地层或软硬交错的硬夹层时，钻头切入困难，钻进效率低。随着镶齿刮刀钻头、金刚石刮刀钻头的研制成功，提高和扩大了刮刀钻头的钻进效率和使用范围。

现有技术公开了刮刀钻头(CN201510513230.2)，在刀盘底部设置若干刮刀片，刮刀片上设置刀刃，在刀盘边缘设置若干切削块，在切削块上设置有若干个孕镶齿。本发明提供一个多样化的钻头；加入了新的钻头，能更好地适应多种地质条件；增加了切削面积，提高采矿效率；减少采矿过程中粉尘产生量。

现有技术还公开了一种刮刀钻头装置(CN201710549653.9)，其涉及石油工程钻井技术领域，刮刀钻头装置包括：本体，本体上设置有热力射流单元和与热力射流单元相连通的反应腔，热力射流单元包括：在本体内开设的贯穿孔、设置在贯穿孔内的第一弹簧、与第一弹簧相抵的第一伸缩管、设置在第一伸缩管内的第二弹簧以及第二伸缩管，第一弹簧的上端能与本体相固定，第二弹簧与第二伸缩管相连接，第二伸缩管能在第一伸缩管中滑动以使第二伸缩管的下端伸出贯穿孔，反应腔用于生成热力射流流体，并将热力射流流体输送给热力射流单元；本体上还具有切削齿；与反应腔相连接的热力射流点火单元，热力射流点火单元用于对反应腔进行点火。

同时，现有技术还公开了旋转刮刀钻头包括具有端面和轴线的钻头体(CN200880006237.3)，从所述端面径向和纵向向外延伸的多个刀翼和至少一个分开式切削件组。分开式切削件组包括多个切削件，其中，所述切削件中的至少两个是位于所述多个刀翼中的不同刀翼上的主切削件和/或切割切削件。分开式切削件组的一对主切削件和/或切割切削件可以相对于钻头的中心线或旋转轴线定位在彼此大体上相同的径向距离处或者在钻头上定位在彼此大体上相同的经度或高度上，或者附随彼此大体上相同的旋转或螺旋切削路径。另外，至少一个辅助切削件可以相对于钻头的中心线或旋转轴线定位在与一个或两个主切削件和/或切割切削件大体上距离相同的径向距离处或者定位在与一个或两个主切削件和/或切割切削件大体上相同的钻头经度或高度上，或者附随与一个或两个主和/或切割切削件大体上相同的旋转或螺旋切削路径。分开式切削件组的切削件可以构造和定位为提供延长的钻头寿命和减小切削件上的应力。

但是经本发明人探索发现该技术方案仍然存在至少以下缺陷:首先，刀片表面缺少对碎屑以及水流的引导机构，在钻头对岩层进行切削时，刮除的碎屑和水流不能及时排除，只能依靠喷入的水持续冲击相互挤压，水流和碎屑不能按照预定的轨迹排出，碎屑的大量堆积影响刀片的持续切削，同时，碎屑不能及时排除还会影响刀片刮擦时的稳定性，可能会出现道具跳动的现象，降低了打孔的精度，缩短了刀具的使用寿命。

为此，我们提出一种四翼带球防堵水平头式刮刀钻头。

发明内容