本實用新型涉及石油鉆井領域，尤其是涉及一種帶切削副齒的五刀翼鋼體式PDC鉆頭。

背景技術：

目前在石油地質鉆井中使用的PDC鉆頭主要有兩大類：一類是將復合齒釬焊在鉆頭體各刀翼工作面上的半圓柱形齒柱槽或凹坑內，使井底巖石得到全面破碎的胎體式PDC鉆頭；另一類是在鉆頭體各刀翼上電焊鋼齒柱并把復合齒柱釺焊在鋼柱齒的齒孔內，使井底巖石得到全面破碎的鋼體式PDC鉆頭。

這兩種鉆頭已經得到了廣泛的應用，并且不斷地在被改進。如何對其進行更加合理化的優(yōu)化，對于提高鉆頭工作指標，降低鉆井成本有著深遠的意義。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種帶切削副齒的五刀翼鋼體式PDC鉆頭，這種方案是對鋼體式PDC鉆頭的進一步改進，在實際生產時明顯的提高了鉆頭工作指標，降低了鉆井成本。

為達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案予以實現(xiàn)。

一種帶切削副齒的五刀翼鋼體式PDC鉆頭，包括鉆頭上體和帶有冠部的鉆頭下體，其特征在于，所述鉆頭下體的冠部沿順時針方向設有第一刀翼、第二刀翼、第三刀翼、第四刀翼和第五刀翼，每個刀翼上分別設有由多個主切削齒組成的前排齒以及多個副切削齒組成的后排齒，所述每個刀翼上的主切削齒和副切削齒在旋轉軌跡上等距交錯；

所述鉆頭上體的內部設有注水孔，鉆頭上體的端部與所述鉆頭下體螺紋連接，在所述鉆頭下體上設有五個與注水孔相通的斜水孔，每個斜水孔位于 兩個相鄰刀翼之間；所述斜水孔內設置有噴嘴，噴嘴與所述斜水孔之間設置有噴嘴套，噴嘴套與噴嘴之間安裝有噴嘴密封圈。

進一步地，所述第一刀翼上的主切削齒與第四刀翼上的主切削齒在旋轉軌跡上等距錯開，第一刀翼上的副切削齒與第四刀翼上的主切削齒在旋轉軌跡上重合，第二、三、五刀翼上的主切削齒和副切削齒分別與第一刀翼上的主切削齒和副切削齒在旋轉軌跡上重合。

進一步地，所述第一、四刀翼為長刀翼，第二、三、五刀翼為短刀翼。

進一步地，所述第一刀翼上的主切削齒為五顆，副切削齒為兩顆，所述第三、四刀翼上的主切削齒分別為四顆，副切削齒分別為兩顆，所述第二、五刀翼上的主切削齒分別為三顆，副切削齒分別為兩顆。

進一步地，所述的每個刀翼上分別設有電焊層；所述主切削齒和副切削齒分別包含鋼齒柱和復合齒，鋼齒柱釬焊在電焊層上，復合齒釬焊在鋼齒柱上。

進一步地，所述鋼齒柱表面設有強化層。

進一步地，所述的噴嘴為內六方硬合金噴嘴。

進一步地，所述鉆頭下體的冠部設有多個保徑齒組。

進一步地，所述保徑齒組包含小保徑復合齒、保徑合金齒和大保徑復合齒。

進一步地，所述鉆頭上體上設有與注水孔相通的出水孔。

本實用新型在提高鉆頭工作指標，降低鉆井成本方面具有顯著的有益效果：(1)對刀翼的固齒方法改進，在每個刀翼上設有電焊層，采用釬焊鋼齒柱的方法布齒更加牢固，并在鋼齒柱表面鍍有強化層可提高齒柱抗泥漿沖蝕能力；(2)對切削齒布齒進行改進，不再以單齒為單位布齒而是以同徑齒組為單位從鉆頭中心向鉆頭直徑方向布齒，采用同徑齒組等距交錯布齒法來提高切削齒的破巖效率；(3)對井壁附近破巖的改進，每個刀翼采用前排布主切削齒，后排布副切削齒的這種等徑成組交錯布齒方法，使井壁附近巖石得 到高效全面的破碎；(4)對鉆頭保徑的改進，本實用新型技術方案采用由小保徑復合齒、保徑合金齒和大保徑復合齒構成的保徑齒組來實現(xiàn)，具有不易磨損，保徑效果更好的優(yōu)點。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步的詳細說明。

圖1是本實用新型的一種帶切削副齒的五刀翼鋼體式PDC鉆頭的主視圖；

圖2是圖1俯視圖；

圖3是圖1的切削齒分布圖。

圖中：1、鉆頭上體；2、鉆頭下體；3、小保徑復合齒；4、保徑合金齒；5、大保徑復合齒；6、噴嘴；7、噴嘴密封圈；8、噴嘴套；9、電焊層；10、主切削齒；11、副切削齒；12、斜水孔；13、扣槽；14、出水孔；15、注水孔；16、第一刀翼；17、第二刀翼；18、第三刀翼；19、第四刀翼；20、第五刀翼；21、鋼齒柱；22、復合齒；23、強化層。

具體實施方式

參照圖1，鉆頭上體1的內部設有注水孔15，鉆頭上體1的外部設有與注水孔15相通的出水孔14，鉆頭上體1的端部與鉆頭下體2螺紋連接并形成有用于限位的扣槽13，在鉆頭下體2上設有五個與注水孔15相通的斜水孔12，每個斜水孔12位于兩個相鄰刀翼之間；斜水孔12內設置有噴嘴6，噴嘴6與所述斜水孔12之間設置有噴嘴套8，噴嘴套8與噴嘴6之間安裝有噴嘴密封圈7。本實用新型的這種清洗系統(tǒng)通過出水孔14和斜水孔12可以更加徹底的清洗鉆頭。

結合圖2，在鉆頭下體2的冠部沿順時針方向上設有第一刀翼16、第二刀翼17、第三刀翼18、第四刀翼19和第五刀翼20，第一、四刀翼16、19為長刀翼，第二、三、五刀翼17、18、20為短刀翼，每個刀翼上分別設有由多個主切削齒10組成的前排齒以及多個副切削齒11組成的后排齒，每個刀翼上的主切削齒10和副切削齒11在旋轉軌跡上等距交錯。

具體來說：第一刀翼16上的主切削齒10與第四刀翼19上的主切削齒10在旋轉軌跡上等距錯開，第一刀翼16上的副切削齒11與第四刀翼19上的主切削齒10在旋轉軌跡上重合；第二、三、五刀翼17、18、20上的主切削齒10和副切削齒11分別與第一刀翼16上的主切削齒10和副切削齒11在旋轉軌跡上重合。

其中：第一刀翼16上的主切削齒10為五顆，副切削齒11為兩顆；第三、四刀翼18、19上的主切削齒10分別為四顆，副切削齒11分別為兩顆；第二、五刀翼17、20上的主切削齒10分別為三顆，副切削齒11分別為兩顆。

本實用新型技術方案的這種五刀翼結構，不再以單齒為單位布齒而是以同徑齒組為單位從鉆頭中心向鉆頭直徑方向等距交錯布齒。以第一刀翼16的齒組為基準布齒，第四刀翼19的齒組與第一刀翼16的齒組錯開布齒，其他刀翼按第一刀翼16布齒，大大提高了切削齒的破巖效率。每個刀翼采用前排布主切削齒10，后排布副切削齒11的這種等徑成組交錯布齒結構，是針對井壁附近破巖的改進，可使井壁附近巖石得到更加高效全面的破碎。

鉆頭下體2的冠部上設有由小保徑復合齒3、保徑合金齒4和大保徑復合齒5組成的保徑齒組，具有不易磨損，保徑效果更好等優(yōu)點。

參照圖3，每個刀翼上分別設有電焊層9；主切削齒10和副切削齒11分別由鋼齒柱21和復合齒22組成，鋼齒柱21釬焊在電焊層9上，復合齒22釬焊在鋼齒柱21上，這種固齒方式加強了鋼體式PDC鉆頭的固齒。為了提高鋼齒柱21的抗泥漿沖蝕能力，可在鋼齒柱21表面鍍有強化層23。

顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變形而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些改動和變形屬于本實用新型權利要求及其等同技術范圍之內，則本實用新型也包含這些改動和變型在內。