CN102400647A - 一种钻头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钻头，涉及钻井工具技术领域，为解决钻孔偏斜的问题而发明。所述钻头，包括圆盘状的刀盘，所述刀盘的底部具有内凹的容纳腔，在所述容纳腔的内壁上设有切削齿，并且所述容纳腔的中心轴线与所述刀盘的中心轴线相重合。本发明适用于高角度裂隙岩石地层的钻进。
Description
技术领域
本发明涉及钻井工具技术领域，尤其涉及一种钻井工具上所用的钻头。
背景技术
目前，钻井法施工的钻头结构一般为锥体钻头，锥角为25°～35°，参看图1所示。该结构的钻头在表土层施工有较好的效果，但在高角度裂隙岩石地层钻进时，易造成钻孔偏斜、蹩钻，严重的情况可能掉钻。
发明内容
本发明提供一种钻头，能够防止钻孔偏斜。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种钻头，包括圆盘状的刀盘，所述刀盘的底部具有内凹的容纳腔，在所述容纳腔的内壁上设有切削齿，并且所述容纳腔的中心轴线与所述刀盘的中心轴线相重合。
其中，所述内凹的容纳腔呈锥台形，所述容纳腔的底部为平底；其中，所述容纳腔的开口的直径大于所述容纳腔的底部的直径。
进一步地，所述容纳腔的开口的外围为圆环形平底，在该圆环形平底上设有切削齿。
进一步地，所述圆环形平底的外侧设有锥面，在该锥面上也设有切削齿；所述钻头的底部大致呈W形。
进一步地，在所述圆环形平底处设有吸渣口，所述吸渣口通过吸渣通孔与所述钻头的钻杆连接孔相连通。
进一步地，在所述刀盘的中心位置处设有另一吸渣口，该另一吸渣口与所述吸渣通孔相连通。
优选地，所述容纳腔的底部直径大于用于连接所述钻头的钻杆的直径。
优选地，所述容纳腔的侧壁相对于刀盘的底面呈40度夹角。
优选地，所述圆环形平底外侧的锥面相对于刀盘的底面呈45度夹角。
其中，所述内凹的容纳腔呈圆锥台形，所述圆环形平底的外侧所设锥面为圆锥面。
本发明提供的钻头，在刀盘的底部具有内凹的容纳腔，在所述容纳腔的内壁上设有切削齿，并且所述容纳腔的中心轴线与所述刀盘的中心轴线相重合。这样在钻进时，岩石在钻头内凹部分形成凸台，凸台在钻进可以起到钻进导向作用，从而能够防止钻孔偏斜。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为现有技术锥体钻头的结构示意图；
图2为本发明钻头实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例一种钻头进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
参看图2所示，本发明实施例钻头，包括圆盘状的刀盘1，所述刀盘的底部具有内凹的容纳腔2，在所述容纳腔的内壁上设有切削齿21，并且所述容纳腔的中心轴线与所述刀盘的中心轴线相重合。
本发明实施例提供的钻头，在钻进时，岩石在钻头内凹部分形成凸台，岩石凸台在钻进可以起到钻进导向作用，从而能够防止钻孔偏斜。尤其是能够防止高角度裂隙岩石地层钻进过程中发生钻孔偏斜的问题。
为了便于起钻进导向作用的岩石凸台的形成，所述内凹的容纳腔呈锥台形，所述容纳腔的底部为平底；其中，所述容纳腔的开口的直径大于所述容纳腔的底部的直径。
在一实施例中，为进一步防止发生钻孔偏斜，所述容纳腔的开口的外围为圆环形平底3，在该圆环形平底上设有切削齿。所述圆环形平底的设置，便于岩石对钻头提供平稳的支撑，对钻头起到平衡作用，从而也能进一步防止钻孔偏斜。
在另一实施例中，所述圆环形平底的外侧设有锥面4，在该锥面4上也设有切削齿；所述钻头的底部，即钻头的工作面，大致呈W形。这样使得切削后的岩石与大致呈W形的钻头工作面形成凸凹交错的齿状配合，能进一步防止钻进时发生钻孔偏斜。
为了便于钻进过程中所产生的钻渣的排出，在所述刀盘上设置有吸渣口，所述吸渣口通过吸渣通孔5与所述钻头的钻杆连接孔6相连通。该吸渣口为主吸渣口。其中所述钻杆为空心管，钻渣能够进入所述吸渣口，经由钻孔内部的通道排出地面。
在一实施例中，所述吸渣口设置在所述圆环形平底处。所述刀盘底部内凹的容纳腔内所形成的钻渣，在离心力和自身重力的作用下汇集至所述容纳腔的开口边缘处，将所述吸渣口设置在所述圆环形平底处，有利于及时将容纳腔内所形成的钻渣排出，提高排渣效果，提高钻进速度，延长切削刀具的使用寿命。所述容纳腔外围的钻渣，通过所述圆环形平底外侧所设锥面的背部滑落至主吸渣口，提高排渣效果。本发明钻头能够解决现有大直径井筒的钻进过程中排渣效率低的问题。
进一步地，在所述刀盘的中心位置处设有另一吸渣口7，该另一吸渣口通过通孔8与所述吸渣通孔5相连通，该另一吸渣口7为辅助吸渣口。
在又一实施例中，为使得起钻进导向作用的岩石凸台的顶部，对钻头起到较好的平稳支撑作用，所述容纳腔的底部直径大于用于连接所述钻头的钻杆的直径。
其中，所述容纳腔的侧壁相对于刀盘的底面的夹角a呈40度。
所述圆环形平底外侧的锥面相对于刀盘的底面的夹角b呈45度。
其中，所述内凹的容纳腔呈圆锥台形，所述圆环形平底的外侧所设锥面为圆锥面。但本发明不限于此，比如所述内凹的容纳腔也可呈棱锥台形，所述圆环形平底的外侧所设锥面也可为棱锥面。
本发明实施例中，所述刀盘除预留吸渣口外，其余为封闭的圆盘状。刀盘可铸造也可以组焊制做。
本发明提供的钻头，在刀盘的底部具有内凹的容纳腔，在所述容纳腔的内壁上设有切削齿，并且所述容纳腔的中心轴线与所述刀盘的中心轴线相重合。这样在钻进时，岩石在钻头内凹部分形成凸台，岩石凸台在钻进可以起到钻进导向作用，从而能够防止钻孔偏斜。
本发明钻头适用于矿山井筒的开凿，尤其适用于高角度裂隙岩石地层的钻进，能够防止钻孔偏斜，同时也能提高排渣效果，提高钻进效率。当然本发明的钻头的应用不限于此，也可应用于木材、机械加工等领域，同样能够起到防止钻孔偏斜作用。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种钻头，包括圆盘状的刀盘，其特征在于，所述刀盘的底部具有内凹的容纳腔，在所述容纳腔的内壁上设有切削齿，并且所述容纳腔的中心轴线与所述刀盘的中心轴线相重合。
2.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，所述内凹的容纳腔呈锥台形，所述容纳腔的底部为平底；其中，所述容纳腔的开口的直径大于所述容纳腔的底部的直径。
3.根据权利要求2所述的钻头，其特征在于，所述容纳腔的开口的外围为圆环形平底，在该圆环形平底上设有切削齿。
4.根据权利要求3所述的钻头，其特征在于，所述圆环形平底的外侧设有锥面，在该锥面上也设有切削齿；所述钻头的底部大致呈W形。
5.根据权利要求3或4所述的钻头，其特征在于，在所述圆环形平底处设有吸渣口，所述吸渣口通过吸渣通孔与所述钻头的钻杆连接孔相连通。
6.根据权利要求5所述的钻头，其特征在于，在所述刀盘的中心位置处设有另一吸渣口，该另一吸渣口与所述吸渣通孔相连通。
7.根据权利要求2所述的钻头，其特征在于，所述容纳腔的底部直径大于用于连接所述钻头的钻杆的直径。
8.根据权利要求2所述的钻头，其特征在于，所述容纳腔的侧壁相对于刀盘的底面呈40度夹角。
9.根据权利要求4所述的钻头，其特征在于，所述圆环形平底外侧的锥面相对于刀盘的底面呈45度夹角。
10.根据权利要求4所述的钻头，其特征在于，所述内凹的容纳腔呈圆锥台形，所述圆环形平底的外侧所设锥面为圆锥面。
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