六刀翼聚晶金剛石復合片鉆頭的制作方法
【技術領域】
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[0001]本發明涉及油田鉆探工具領域，具體涉及六刀翼聚晶金剛石復合片鉆頭。
【背景技術】
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[0002]聚晶金剛石復合片鉆頭由鋼制胎體、碳化鎢燒結層和排布在碳化鎢燒結層上的金剛石復合片組成，金剛石復合片在鉆頭冠部的布齒及齒的密度直接影響鉆頭的性能，由于鉆頭在整個直徑上的線速度不同，各直徑上的刀齒的受力也不盡相同，每個刀齒所處的工作位置不同，受力的方向沖擊振動，各刀齒受力的合力向心力不強也會使得整個鉆頭容易產生渦動，鉆頭的保徑面如果對井壁產生切削作用，會破壞井壁使鉆頭產生水平位移，刀翼和刀翼之間的排泥槽布置不當也是導致排泥不暢，形成鉆頭泥包的主要原因。
【發明內容】
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[0003]為了克服【背景技術】中的不足，本發明提出六刀翼聚晶金剛石復合片鉆頭解決上述問題。
[0004]本發明的技術方案是:六刀翼聚晶金剛石復合片鉆頭，包括鉆頭本體，鉆頭本體的半圓球狀的鉆頭冠部上延伸出均勻分布的三個主刀翼和三個副刀翼，三個主刀翼和三個副刀翼切削面的輪廓均為圓弧形，該圓弧一側頂點與鉆頭本體的中心線相切，該圓弧至鉆頭外圓一側的偏離方向與鉆頭旋轉方向相反，三個主刀翼和三個副刀翼背面的走向與形狀與切削面相似;布齒方面，整個刀翼的布齒原則是，越靠近鉆頭中心位置，切削齒布置的越少，越靠近鉆頭邊緣位置布齒越多，其中，切削齒分為兩部分，第一排為掘進齒，第二排為犁進齒，各排切削齒間隔分布;其中，掘進齒頂部呈尖頂狀聚晶金剛石復合片結構，所述的尖頂狀，其頂部向鉆頭中心一側傾斜，掘進齒的尖頂狀與鉆頭中心線內側形成內傾角c，掘進齒的尖頂狀與鉆頭中心線外側形成外傾角d，掘進齒的外傾角所延伸的切削面為圓弧狀結構，犁進齒為圓片狀聚晶金剛石復合片；
[0005]上述方案中由掘進齒和犁進齒組成的切削面與鉆頭中心線之間呈頂角b，由擴孔齒形成的切削面與鉆頭中心線之間呈傾角a，由穩定齒組成的切削面為圓環狀外形，擴孔齒為圓片狀聚晶金剛石復合片，穩定齒為條形聚晶金剛石復合片豎向圓周布置。主刀翼和副刀翼正面均設有噴嘴。掘進齒的頂角為圓角狀結構，掘進齒的內傾角c和外傾角d的范圍取決于:當掘進齒受到地層壓力時，作用于內傾角c面上和外傾角d面上的徑向分項力的合力指向鉆頭中心，作用于內傾角c和外傾角d面上的軸向力均位于掘進齒的根部，所述的頂角b的范圍在135?155°之間，所述的傾角a的范圍在8?11°之間。
[0006]所述的穩定齒為條形，其外側為圓弧面，穩定齒的圓弧面與鉆頭旋轉方向一側的鉆頭名義直徑之間的切線之間呈夾角e布置，穩定齒的圓弧另一側尾部所形成的外圓半徑大于鉆頭名義直徑一個尺寸f，其中，夾角e的范圍在10?15°之間，尺寸f的范圍在0?2_之間。
[0007]本發明具有如下有益效果:通過刀翼的弧形設計、掘進齒的齒形設計和各切削齒的布置，使得該鉆頭在鉆進時主動排肩，降低了切削齒的工作溫度，改善切削齒的工作條件不易產生泥包現象，掘進齒的齒形設計提高了鉆頭的破碎能力且提高了鉆頭的向心力，提高鉆進質量，同時各切削齒受力均衡，提高鉆頭使用壽命，主動式導向的穩定齒的布置使得鉆頭導向性良好，提高了鉆頭的防渦動性能，同時可以修復壓實井壁，提高鉆井質量。
【附圖說明】
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[0008]附圖1是本發明的結構示意圖；
[0009]附圖2是附圖1的局部立面圖；
[0010]附圖3是附圖2的A-A面剖面圖；
[0011]附圖4是附圖3的局部放大圖；
[0012]附圖5是本發明中掘進齒的正視圖；
[0013]附圖6是本發明中掘進齒的受力圖。
[0014]圖中1-鉆頭本體，2_主刀翼，3_穩定齒，4_擴孔齒，5_傾角a，6_犁進齒，7_掘進齒，8-頂角b，9-噴嘴，10-夾角e，11-尺寸f，12-鉆頭名義直徑，13-內傾角c，14-外傾角d，15-副刀翼。
【具體實施方式】
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[0015]下面結合附圖對本發明作進一步說明:
[0016]由圖1結合圖2?圖6所示，六刀翼聚晶金剛石復合片鉆頭，包括鉆頭本體1，鉆頭本體1的半圓球狀的鉆頭冠部上延伸出均勻分布的三個主刀翼2和三個副刀翼15，三個主刀翼2和三個副刀翼15切削面的輪廓均為圓弧形，該圓弧一側頂點與鉆頭本體1的中心線相切，該圓弧至鉆頭外圓一側的偏離方向與鉆頭旋轉方向相反，三個主刀翼2和三個副刀翼15背面的走向形狀與切削面相似;布齒方面，整個刀翼2、15的布齒原則是，越靠近鉆頭中心位置，切削齒布置的越少，越靠近鉆頭邊緣位置布齒越多，其中，切削齒分為兩部分，第一排為掘進齒7，第二排為犁進齒6，各排切削齒間隔分布;其中，掘進齒7頂部呈尖頂狀聚晶金剛石復合片結構，所述的尖頂狀，其頂部向鉆頭中心一側傾斜，掘進齒7的尖頂狀與鉆頭中心線內側形成內傾角cl3，掘進齒7的尖頂狀與鉆頭中心線外側形成外傾角dl4，掘進齒7的外傾角所延伸的切削面為圓弧狀結構，犁進齒6為圓片狀聚晶金剛石復合片；
[0017]由掘進齒7和犁進齒6組成的切削面與鉆頭中心線之間呈頂角b8，由擴孔齒4形成的切削面與鉆頭中心線之間呈傾角a5，由穩定齒3組成的切削面為圓環狀外形，擴孔齒4為圓片狀聚晶金剛石復合片，穩定齒3為條形聚晶金剛石復合片豎向圓周布置。主刀翼2和副刀翼15正面均設有噴嘴9。掘進齒7的頂角為圓角狀結構，掘進齒7的內傾角cl3和外傾角dl4的范圍取決于:當掘進齒7受到地層壓力時，作用于內傾角cl3面上和外傾角dl4面上的徑向分項力的合力指向鉆頭中心，作用于內傾角cl3和外傾角dl4面上的軸向力均位于掘進齒7的根部，所述的頂角b(8)為整個鉆頭的切削角，根據不同的地層，頂角b(8)的范圍在135?155°之間，所述的傾角