硬地层钻进用PDC钻头

1541 编辑：中冶有色技术网来源：成都纪涛机械设备有限公司

2021-12-22 16:46:22

权利要求

1.硬地层钻进用PDC钻头，包括PDC钻头本体(1)和连接板(8)，其特征在于：所述PDC钻头本体(1)右端面固定连接有刀翼(2)，所述刀翼(2)外侧固定连接有PDC切削齿(3)，所述PDC钻头本体(1)外侧滑动连接有固定板(6)，所述PDC钻头本体(1)内侧设有第一拉伸弹簧(7)，所述连接板(8)与PDC钻头本体(1)滑动连接，所述连接板(8)外侧固定连接有定位块(9)。

2.根据权利要求1所述的硬地层钻进用PDC钻头，其特征在于：所述PDC切削齿(3)内开设有凹槽(5)，所述凹槽(5)内设有填充块(4)，所述填充块(4)与PDC切削齿(3)固定连接，且PDC切削齿(3)是由聚晶金刚复合材质的板材制成的。

3.根据权利要求1所述的硬地层钻进用PDC钻头，其特征在于：所述固定板(6)内侧设有第二拉伸弹簧(10)，所述第二拉伸弹簧(10)与固定板(6)固定连接，所述第二拉伸弹簧(10)的另一端固定连接有支撑板(12)，所述支撑板(12)贯穿固定板(6)，所述支撑板(12)与固定板(6)滑动连接，所述支撑板(12)外侧固定连接有压板(11)。

4.根据权利要求1所述的硬地层钻进用PDC钻头，其特征在于：所述第一拉伸弹簧(7)与PDC钻头本体(1)固定连接，所述第一拉伸弹簧(7)的另一端与连接板(8)固定连接。

5.根据权利要求1所述的硬地层钻进用PDC钻头，其特征在于：所述定位块(9)贯穿PDC钻头本体(1)，所述定位块(9)与PDC钻头本体(1)滑动连接，所述定位块(9)贯穿固定板(6)，所述定位块(9)与固定板(6)滑动连接，且定位块(9)的左端面呈倾斜设置。

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油天然气钻探工程、矿山工程、地质钻探、隧道工程等技术领域，具体为一种硬地层钻进用PDC钻头。

背景技术

PDC钻头一般指聚晶金刚石复合片钻头，PDC钻头远比天然金刚石钻头成本低，PDC钻头分为地质勘探用PDC钻头、煤田钻采用PDC钻头和石油勘探用PDC钻头，PDC钻头通过PDC切削齿切削岩石进行破岩，在软至中硬地层中，能够获得理想的钻速，在油气钻井中得到了广泛的应用，但是现在的一些PDC钻头在使用时存在一些问题。

目前的一些PDC钻头在使用时存在一些缺陷，现在的一些PDC钻头在深部难钻地层中的钻进，往往不能获得较高的机械钻速，其中最重要一个原因是受限于PDC切削齿的侵入能力，特别是钻头发生磨损后，PDC切削齿与岩石的接触比压急剧下降，钻进效率很低，甚至会因此造成起钻，同时当PDC钻头磨损严重时需要对PDC钻头进行更换，但是现在的一些PDC钻头在使用时不方便进行更换，在更换PDC钻头时需要使用专用的工具，更换过程比较麻烦，费时费力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种硬地层钻进用PDC钻头，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种硬地层钻进用PDC钻头，包括PDC钻头本体和连接板，所述PDC钻头本体右端面固定连接有刀翼，所述刀翼外侧固定连接有PDC切削齿，所述PDC钻头本体外侧滑动连接有固定板，所述PDC钻头本体内侧设有第一拉伸弹簧，所述连接板与PDC钻头本体滑动连接，所述连接板外侧固定连接有定位块。

优选的，所述PDC切削齿内开设有凹槽，所述凹槽内设有填充块，所述填充块与PDC切削齿固定连接，且PDC切削齿是由聚晶金刚复合材质的板材制成的。

优选的，所述固定板内侧设有第二拉伸弹簧，所述第二拉伸弹簧与固定板固定连接，所述第二拉伸弹簧的另一端固定连接有支撑板，所述支撑板贯穿固定板，所述支撑板与固定板滑动连接，所述支撑板外侧固定连接有压板。

优选的，所述第一拉伸弹簧与PDC钻头本体固定连接，所述第一拉伸弹簧的另一端与连接板固定连接。

优选的，所述定位块贯穿PDC钻头本体，所述定位块与PDC钻头本体滑动连接，所述定位块贯穿固定板，所述定位块与固定板滑动连接，且定位块的左端面呈倾斜设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，通过设置的刀翼、PDC切削齿、填充块和凹槽，在使用时通过PDC钻头本体上设置的刀翼、PDC切削齿、填充块和凹槽，该PDC钻头既能够较好地适应软地层的钻进工作，也能够在硬地层中获得较高的钻速，当PDC钻头在硬地层钻进时，填充块磨损后会在井底形成岩脊，增加了PDC切削齿与井底岩石的侧向接触面，减弱横向震动，在PDC钻头发生磨损时，仍然具有较高的钻进比压，具有很强的持续、高效钻进能力；

2、本实用新型中，通过设置的第一拉伸弹簧、连接板、定位块和压板，当PDC钻头磨损严重需要对PDC钻头进行更换时，通过按压固定板上的压板,压板会对定位块进行挤压带动定位块运动，当定位块离开固定板不与固定板接触时，就可以把PDC钻头从固定板上拆卸下来，对PDC钻头的拆卸非常方便，不需要使用专业的工具，省时省力。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型PDC切削齿的安装结构示意图；

图3为本实用新型填充块的安装结构示意图。

图中：1-PDC钻头本体、2-刀翼、3-PDC切削齿、4-填充块、5-凹槽、6-固定板、7-第一拉伸弹簧、8-连接板、9-定位块、10-第二拉伸弹簧、11-压板、12-支撑板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：

一种硬地层钻进用PDC钻头，包括PDC钻头本体1和连接板8，PDC钻头本体1右端面固定连接有刀翼2，刀翼2外侧固定连接有PDC切削齿3，这种设置有利于能够切削岩石，PDC钻头本体1外侧滑动连接有固定板6，PDC钻头本体1内侧设有第一拉伸弹簧7，这种设置有利于能够带动定位块9复位，连接板8与PDC钻头本体1滑动连接，连接板8外侧固定连接有定位块9。

PDC切削齿3内开设有凹槽5，凹槽5内设有填充块4，填充块4与PDC切削齿3固定连接，且PDC切削齿3是由聚晶金刚复合材质的板材制成的，这种设置有利于让PDC钻头既能够适应软地层钻进，又能够适用硬地层钻进；固定板6内侧设有第二拉伸弹簧10，第二拉伸弹簧10与固定板6固定连接，第二拉伸弹簧10的另一端固定连接有支撑板12，支撑板12贯穿固定板6，支撑板12与固定板6滑动连接，支撑板12外侧固定连接有压板11，这种设置有利于方便对PDC钻头进行拆卸；第一拉伸弹簧7与PDC钻头本体1固定连接，第一拉伸弹簧7的另一端与连接板8固定连接，这种设置有利于能够让定位块9复位；定位块9贯穿PDC钻头本体1，定位块9与PDC钻头本体1滑动连接，定位块9贯穿固定板6，定位块9与固定板6滑动连接，且定位块9的左端面呈倾斜设置，这种设置有利于方便对PDC钻头进行安装。

工作流程：PDC钻头本体1上设置了带有凹槽5的PDC切削齿3，且凹槽5内设置了耐磨性弱于金刚石层耐磨性的填充块4，在软地层中钻进时，填充块4与PDC切削齿3一起参与切削岩石，从而能够获得较高的钻速，在硬地层中钻进时，由于填充块4的耐磨性相对较弱，因此，填充块4的磨损速度快于金刚石层，使得填充块4逐渐被磨损，而重新在PDC切削齿3上形成了凹槽5，凹槽5的形成，使得PDC切削齿3刃口具有较高的钻进比压高，吃入能力能够得到保证，同时能够形成较大的岩脊，岩脊形成后，岩脊本身受到了较大的应力，且两侧缺少支撑岩体，更容易被破坏，进一步有利于钻速的提高，该PDC钻头既能够适应软地层钻进，又能够适用硬地层钻进，同时在PDC钻头发生磨损时，仍然具有较高的钻进比压，具有很强的持续、高效钻进能力,当PDC钻头磨损严重需要对PDC钻头进行更换时，通过按压固定板6上的压板11,压板11会对定位块9进行挤压带动定位块9运动，当定位块9离开固定板6不与固定板6接触时，就可以把PDC钻头从固定板6上拆卸下来，对PDC钻头的拆卸非常方便，不需要使用专业的工具，省时省力，对新的PDC钻头进行安装时，把PDC钻头本体1对准固定板6上的滑槽然后推动PDC钻头本体1,PDC钻头本体1在固定板6内滑动的同时，固定板6对PDC钻头本体1上的定位块9进行挤压带动定位块9运动，定位块9在运动的同时通过连接板8对第一拉伸弹簧7进行压缩，当定位块9接触到固定板6上的孔洞时，第一拉伸弹簧7受到的压力消失，第一拉伸弹簧7会通过连接板8带动定位块9复位，让定位块9抵住固定板6，从而能够把PDC钻头本体1安装好，对PDC钻头的安装也非常方便。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。