本實用新型涉及一種新型防泥包PDC鉆頭。
背景技術(shù):
PDC鉆頭是利用聚晶金剛石復(fù)合片通過刮切、剪切的方式來破碎演示的鉆頭,多用于中軟地層?,F(xiàn)有的PDC鉆頭一般通過優(yōu)化水力結(jié)構(gòu)來防止巖石泥包鉆頭,鉆進液通過噴嘴噴射出來對切削齒進行清洗和冷卻,鉆進液攜帶巖屑通過排屑槽排出井底。當(dāng)PDC鉆頭在軟泥地層、易吸水膨脹的地層,地層本身的硬度不大,非常容易切削,但切削后的巖屑容易粘附在鉆頭表面,同時在鉆頭的固定刀翼附近形成渦旋,讓巖屑長時間停留在鉆頭附近,形成泥包,堵塞流道和排屑槽。一旦鉆頭粘附有泥包,容易造成鉆頭在井底重復(fù)切削,使切削能力大大降低,巖屑不能及時排除井底,容易堵塞噴嘴,發(fā)生事故,需要起下鉆重新更換鉆頭,使得工作效率低下。現(xiàn)有的一些PDC鉆頭通過在排屑槽內(nèi)設(shè)置凹槽的方式來加速巖屑的排除,減小巖屑的形成,但效果依然不理想。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點,提供一種加速巖屑排除、防止泥包形成、避免反復(fù)切削、提高工作效率的新型防泥包PDC鉆頭。
本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種新型防泥包PDC鉆頭,包括鉆頭本體、固定刀翼和固定切削齒,鉆頭本體上設(shè)置有多個固定刀翼,固定刀翼之間形成排屑槽,固定刀翼的側(cè)端部設(shè)置有固定切削齒,其特征在于:所述的固定刀翼上與固定切削齒相對應(yīng)的另一側(cè)設(shè)置有排泥機構(gòu),排泥機構(gòu)靠近排屑槽的底部設(shè)置,所述的排泥機構(gòu)包括連接軸和牙輪,連接軸一端位于固定刀翼內(nèi)部而另一端伸出固定刀翼外,且連接軸與固定刀翼之間設(shè)置有軸承,連接軸的軸向與鉆頭本體的軸向相垂直,伸出固定刀翼的連接軸端部設(shè)置有牙輪,牙輪上設(shè)置有排泥齒,位于固定刀翼內(nèi)部的連接軸側(cè)面上沿軸向設(shè)置有長凹槽,鉆頭本體和固定刀翼內(nèi)設(shè)有相貫通的液壓油道,長凹槽的大端與液壓油道的進口相連,長凹槽的小端與液壓油道的出口相連。
所述的排泥機構(gòu)的高度低于固定刀翼的高度。
所述的排泥機構(gòu)比固定刀翼低0.3mm~0.5mm。
所述的排泥機構(gòu)設(shè)置在排屑槽沿鉆頭本體軸向的中部位置。
所述的排泥齒采用錐勺形齒。
所述的長凹槽的大端處設(shè)置有進油腔,液壓管道的進油口通過進油腔與長凹槽的大端相連,液壓管道的出油口通過進油腔與長凹槽的小端相連。
所述的軸承上設(shè)置有密封圈。
所述的排屑槽內(nèi)靠近鉆頭本體的冠頭位置設(shè)置還設(shè)置有多個噴嘴。
本實用新型具有以下優(yōu)點:加速巖屑的排除,防止巖屑的堆積從而包裹鉆頭,避免反復(fù)切削,提高工作效率。
附圖說明
圖1 為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2 為排泥機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中,1—鉆頭本體,2—固定刀翼,3—固定切削齒,4—排屑槽,5—排泥機構(gòu),6—連接在,7—牙輪,8—排泥齒,9—長凹槽。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的描述,本實用新型的保護范圍不局限于以下所述:
如圖1~圖2所示,一種新型防泥包PDC鉆頭,包括鉆頭本體1、固定刀翼2和固定切削齒3,鉆頭本體1上設(shè)置有多個固定刀翼2,固定刀翼2之間形成排屑槽4,固定刀翼2的側(cè)端部設(shè)置有固定切削齒3,所述的固定刀翼2上與固定切削齒3相對應(yīng)的另一側(cè)設(shè)置有排泥機構(gòu)5,排泥機構(gòu)5靠近排屑槽4的底部設(shè)置,排泥機構(gòu)5比固定刀翼2低0.3mm~0.5mm,使得在鉆井時,在徑向方向上,排泥機構(gòu)5不會對固定刀翼2上的固定切削齒3的刮削產(chǎn)生阻礙而影響鉆井效率,且排泥機構(gòu)5設(shè)置在排屑槽4沿鉆頭本體1軸向的中部位置,使得在鉆井時,在軸向方向上,排泥機構(gòu)5不會對固定刀翼2上的固定切削齒3的刮削產(chǎn)生阻礙,而又能夠及時對附著在鉆頭上的巖屑進行清除。
所述的排泥機構(gòu)5包括連接軸6和牙輪7,連接軸6一端位于固定刀翼2內(nèi)部而另一端伸出固定刀翼2外,且連接軸6與固定刀翼2之間設(shè)置有軸承,軸承上設(shè)置有密封圈,連接軸6的軸向與鉆頭本體1的軸向相垂直,伸出固定刀翼2的連接軸6端部設(shè)置有牙輪7,牙輪7上設(shè)置有排泥齒8,排泥齒8采用錐勺形齒,便于更好地攪動和排除巖屑,位于固定刀翼2內(nèi)部的連接軸7側(cè)面上沿軸向設(shè)置有長凹槽9,長凹槽9的一端大而另一端小,鉆頭本體1和固定刀翼2內(nèi)設(shè)有相貫通的液壓油道,長凹槽9的大端處設(shè)置有進油腔,液壓管道的進油口通過進油腔與長凹槽9的大端相連,液壓管道的出油口通過進油腔與長凹槽9的小端相連,液壓管道與液壓系統(tǒng)相連。液壓系統(tǒng)通過液壓管道將液壓油注入進油腔中,進油腔中的液壓油通過長凹槽9的大端進入長凹槽9中,流經(jīng)長凹槽9后從長凹槽9的小端排除,由于長凹槽9一端大而一端小,使得液壓油能夠帶動連接軸6轉(zhuǎn)動,連接軸6帶動牙輪7轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)攪動排巖屑。
本實施例中,所述的排屑槽4內(nèi)靠近鉆頭本體1的冠頭位置設(shè)置還設(shè)置有多個噴嘴,用于清洗和冷卻固定切削齒3和排泥齒8。
以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)理解本實用新型并非局限于本文所披露的形式,不應(yīng)看作是對其他實施例的排除,而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境,并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi),通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進行改動。而本領(lǐng)域人員所進行的改動和變化不脫離本實用新型的精神和范圍,則都應(yīng)在本實用新型所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。