一种具有清理心部岩屑功能的PDC钻头的制作方法

本技术属于pdc钻头，特别是涉及一种具有清理心部岩屑功能的pdc钻头。

背景技术：

1、随着各大油田勘探的不断深入，浅层油藏开发潜力逐年下降，深层油气资源的战略地位日趋重要。加快对深层油气的勘探开发是增产增储的重要途径。由于对深层油气的勘探开发的认识还比较肤浅，需要进行大量取心工作获取完整的岩心样本，以便对岩石力学性能及开采价值进行评估。深部地层发育有泥页岩、灰岩、白云岩、角砾岩、硅质灰岩、花岗岩、混合花岗岩等等。目前，常规pdc钻头虽然切削效率高，但是在常规的pdc钻头中，通常将喷嘴安装在钻头本体的排屑槽内，喷嘴的喷射方向指向井底，但是喷嘴无法横向对pdc钻头刀翼内的心部岩屑进行及时清理，这样就会导致心部岩屑在pdc钻头刀翼内堆积，进而降低了pdc钻头的切削效率和使用寿命。

技术实现思路

1、针对现有技术中的上述问题，本实用新型旨在提供了一种具有清理心部岩屑功能的pdc钻头，解决了常规pdc钻头中的喷嘴因无法横向对pdc钻头刀翼内的心部岩屑进行及时清理而导致降低了pdc钻头的切削效率和使用寿命的问题。

2、为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：

3、提供了一种具有清理心部岩屑功能的pdc钻头，其包括呈中空结构的钻头本体，钻头本体的底部外缘面上设置有多个长刀翼和短刀翼，多个长刀翼相对设置，多个长刀翼之间至少设置有一个短刀翼；

4、长刀翼和短刀翼之间的区域为排屑槽；每个长刀翼和短刀翼的切削面上均设置有多个切削齿；

5、钻头本体的底部设置有多个与其内部连通的第一喷嘴，多个第一喷嘴的喷射方向均朝向井底；

6、每个长刀翼上均设置有第二喷嘴，每个第二喷嘴均与钻头本体的内部连通；每个长刀翼上的第二喷嘴的喷射方向均朝向对侧的排屑槽方向设置。

7、本实用新型的基本原理为：相比较于传统的pdc钻头，通过在每个长刀翼上均设置第二喷嘴，第二喷嘴的喷射方向朝向对侧的排屑槽方向，实现对钻头本体的心部岩屑的快速运移，避免心部岩屑堆积以及多次重复切削心部岩屑，提高了pdc钻头的切削效率；同时第二喷嘴喷出的切削液还可以实现对钻头本体中的排屑槽进行冷却降温，进而延长pdc钻头的使用寿命。

8、进一步地，作为每个长刀翼上第二喷嘴喷射方向的具体设置方式，每个长刀翼靠近钻头本体轴线方向的立面上均设置有一个第二喷嘴；每个第二喷嘴喷射方向沿对侧长刀翼上的多个切削齿的包络线指向井壁。上述设置使得第二喷嘴喷射出的切削液经过长刀翼上的多个切削齿，实现对多个切削齿进行物理冷却，提高了切削齿的冷却效率，不仅可以提高pdc钻头的转速上限，还可以延长了整个pdc钻头的使用寿命。

9、进一步地，具体地，每个排屑槽内均设置有至少一个第一喷嘴，第一喷嘴喷射切削液，将排屑槽内的岩屑清理以及对长刀翼和短刀翼进行物理冷却降温。

10、进一步地，每个长刀翼和短刀翼均包括相互连接的肩部、鼻部和内锥部；肩部与钻头本体的底部侧壁和底部端面连接；鼻部连接于钻头本体的外缘底部端面，且鼻部向井底方向凸出设置；内锥部连接于钻头本体的内缘端面，内锥部的一端与鼻部平滑连接，另一端连接于钻头本体底部端面的中心处，内锥部的另一端的凸出高度比内锥部的一端凸出高度低；

11、每个第二喷嘴的喷射方向均朝向钻头本体的内锥方向设置，钻头本体的内锥方向为长刀翼和短刀翼的内锥部另一端所在方向。

12、第二喷嘴安装在长刀翼上，其喷射方向指向钻头内锥，有利于岩屑迅速向鼻部和肩部运移进入井眼环空，提高岩屑清理效率。

13、本实用新型的有益效果为：本实用新型中的一种具有清理心部岩屑功能的pdc钻头，通过在每个长刀翼上均设置第二喷嘴，第二喷嘴的喷射方向朝向对侧的所述排屑槽方向，实现对钻头本体的心部岩屑的快速运移，避免心部岩屑堆积以及多次重复切削心部岩屑，提高了pdc钻头的切削效率；同时第二喷嘴喷出的切削液还可以实现对钻头本体中的排屑槽进行冷却降温，进而延长pdc钻头的使用寿命。

技术特征：

1.一种具有清理心部岩屑功能的pdc钻头，其特征在于，包括呈中空结构的钻头本体，所述钻头本体的底部外缘面上设置有多个长刀翼和短刀翼，多个所述长刀翼相对设置，多个长刀翼之间至少设置有一个所述短刀翼；

2.根据权利要求1所述的具有清理心部岩屑功能的pdc钻头，其特征在于，每个所述长刀翼靠近所述钻头本体轴线方向的立面上均设置有一个所述第二喷嘴；每个所述第二喷嘴喷射方向沿对侧长刀翼上的多个所述切削齿的包络线指向井壁。

3.根据权利要求1所述的具有清理心部岩屑功能的pdc钻头，其特征在于，每个所述排屑槽内均设置有至少一个所述第一喷嘴。

技术总结本技术提供了一种具有清理心部岩屑功能的PDC钻头，其包括呈中空结构的钻头本体，钻头本体的底部外缘面上设置有多个长刀翼和短刀翼，每个长刀翼上均设置有第二喷嘴，每个第二喷嘴均与钻头本体的内部连通；每个长刀翼上的第二喷嘴的喷射方向均朝向对侧的排屑槽方向设置。相比较于传统的PDC钻头，通过在每个长刀翼上均设置第二喷嘴，第二喷嘴的喷射方向朝向对侧的排屑槽方向，实现对钻头本体的心部岩屑的快速运移，避免心部岩屑堆积以及多次重复切削心部岩屑，提高了PDC钻头的切削效率；同时第二喷嘴喷出的切削液还可以实现对钻头本体中的排屑槽进行冷却降温，进而延长PDC钻头的使用寿命。技术研发人员：谢中成,刘成亮受保护的技术使用者：中石化海洋石油工程有限公司上海钻井分公司技术研发日：20231018技术公布日：2024/7/11