專利名稱：一種可高效擴(kuò)眼耐磨pdc鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種油氣鉆井鉆頭，尤其是涉及一種可擴(kuò)眼高效耐磨roc(聚晶金剛石)鉆頭。
背景技術(shù)：
目前，PDC鉆頭在油氣鉆井中大量使用，在常規(guī)地層中使用效果很好。然而，隨著油氣鉆井深度不斷増加和所鉆地層更加復(fù)雜，鉆頭要克服的地層研磨性更強(qiáng)、可鉆性更差，鉆頭的保徑磨損嚴(yán)重，有效外徑變小，導(dǎo)致后期新入井鉆頭難以順利下到井底繼續(xù)鉆進(jìn)，需要花很多時(shí)間擴(kuò)大井眼，如此將出現(xiàn)兩方面問題一是擴(kuò)井眼占用大量鉆進(jìn)時(shí)間；ニ是擴(kuò)眼増加了鉆頭邊齒的破巖負(fù)擔(dān)，使鉆頭邊齒和保徑齒先期磨損，擴(kuò)眼到井底后鉆頭的鉆進(jìn)效率和壽命將大幅度降低，下部井眼直徑又將縮小。如此，將形成擴(kuò)眼——鉆進(jìn)——提鉆——下入新鉆頭——擴(kuò)眼使鉆頭非正常磨損的惡性循環(huán)，必將造成鉆井周期和成本的大幅度增カロ。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有PDC鉆頭的不足，而提供ー種可高效擴(kuò)眼耐磨的PDC鉆頭，該P(yáng)DC鉆頭輔助加長(zhǎng)的保徑擴(kuò)眼附翼，可以實(shí)現(xiàn)高效擴(kuò)眼，同時(shí)在擴(kuò)眼時(shí)保護(hù)PDC鉆頭冠部外切削齒不受磨損。本發(fā)明是在PDC鉆頭的每個(gè)長(zhǎng)刀翼和短刀翼的側(cè)面設(shè)置有擴(kuò)眼附翼，每個(gè)擴(kuò)眼附翼的冠頂設(shè)置有擴(kuò)眼附翼PDC復(fù)合片，擴(kuò)眼附翼的下側(cè)面設(shè)置有擴(kuò)眼附翼保徑，擴(kuò)眼附翼保徑孕鑲有有序緊密排列的聚晶金剛石。所述擴(kuò)眼附翼基體中均勻分布重量百分比為2 50%的單晶金剛石顆粒。所述擴(kuò)眼附翼保徑基體中均勻分布重量百分比為2 50%的單晶金剛石顆粒。所述的擴(kuò)眼附翼和擴(kuò)眼附翼保徑是一體結(jié)構(gòu)并與鉆頭基體一體成型。所述的擴(kuò)眼附翼和擴(kuò)眼附翼保徑是一體結(jié)構(gòu)并與鉆頭基體焊接在一起。所述擴(kuò)眼附翼保徑的外徑大于PDC鉆頭之主翼保徑的外徑。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明使鉆頭的保徑得到加強(qiáng)，擴(kuò)眼時(shí)使用擴(kuò)眼附翼，很好的保護(hù)了鉆頭冠部外切削齒，使整個(gè)鉆頭在擴(kuò)眼至井底時(shí)，鉆頭的長(zhǎng)、短刀翼的PDC切削齒完好，從而實(shí)現(xiàn)快速鉆進(jìn)。如此，可以大大減少鉆頭在擴(kuò)眼時(shí)的非正常磨損，増加鉆頭使用壽命，減少起下鉆次數(shù)，減少鉆井周期和鉆進(jìn)成本。


圖I是本發(fā)明的立體示意圖。
具體實(shí)施方式
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請(qǐng)參閱圖I所示，本實(shí)施例是由鉆頭基體4、鉆頭接頭6、ニ個(gè)長(zhǎng)刀翼I、三個(gè)短刀翼2、長(zhǎng)刀翼PDC復(fù)合片11、短刀翼PDC復(fù)合片21、主翼保徑5、擴(kuò)眼附翼3、擴(kuò)眼附翼PDC復(fù)合片31和擴(kuò)眼附翼保徑8組成，鉆頭基體4的下端具有鉆頭接頭6，鉆頭基體4的表面分布有ニ個(gè)長(zhǎng)刀翼I和三個(gè)短刀翼2，ニ個(gè)長(zhǎng)刀翼I上焊接有多個(gè)長(zhǎng)刀翼PDC復(fù)合片11，三個(gè)短刀翼2上分別焊接有多個(gè)短刀翼PDC復(fù)合片21，ニ個(gè)長(zhǎng)刀翼I和三個(gè)短刀翼2具有主翼保徑5，每個(gè)長(zhǎng)刀翼I和短刀翼2的側(cè)面設(shè)置有擴(kuò)眼附翼3，每個(gè)擴(kuò)眼附翼3的冠頂設(shè)置有擴(kuò)眼附翼PDC復(fù)合片31，擴(kuò)眼附翼PDC復(fù)合片31的數(shù)量為I 4顆，擴(kuò)眼附翼3的下側(cè)面設(shè)置有擴(kuò)眼附翼保徑8，擴(kuò)眼附翼保徑8孕鑲有有序緊密排列聚晶金剛石81。 所述擴(kuò)眼附翼3基體中均勻分布重量百分比為2 50%的單晶金剛石顆粒。所述擴(kuò)眼附翼保徑8基體中均勻分布重量百分比為2 50%的單晶金剛石顆粒。所述的擴(kuò)眼附翼3和擴(kuò)眼附翼保徑8是一體結(jié)構(gòu)并與鉆頭基體4 一體成型。所述的擴(kuò)眼附翼3和擴(kuò)眼附翼保徑8是一體結(jié)構(gòu)并與鉆頭基體4焊接在一起。所述擴(kuò)眼附翼保徑8外徑比主翼保徑5外徑大O. 2-0. 3mm。本實(shí)施例的特點(diǎn)I、在每個(gè)刀翼后部設(shè)置ー個(gè)加長(zhǎng)擴(kuò)眼附翼3，擴(kuò)眼附翼3冠頂設(shè)置切削用的擴(kuò)眼附翼PDC復(fù)合片31，從而使得鉆頭在鉆達(dá)縮徑井段時(shí)實(shí)施高效擴(kuò)眼。2、為應(yīng)對(duì)實(shí)施擴(kuò)眼過程中，對(duì)擴(kuò)眼附翼PDC復(fù)合片31 (切削齒)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊，故擴(kuò)眼附翼PDC復(fù)合片31采用直徑較小的高抗沖擊性復(fù)合片，較小的出刃高度。擴(kuò)眼附翼3的擴(kuò)眼附翼PDC復(fù)合片31的徑向直徑大于長(zhǎng)、短刀翼PDC復(fù)合片徑向直徑，確保鉆頭在接觸井底主翼切削齒完好。擴(kuò)眼附翼PDC復(fù)合片31數(shù)量在本實(shí)施例中為2顆，也可以為I顆或3顆或4顆。3、擴(kuò)眼附翼保徑8部位設(shè)置聚晶金剛石81，聚晶金剛石81有序緊密排列，防止鉆頭在實(shí)施擴(kuò)眼過程中縮小。擴(kuò)眼附翼保徑8外徑比主翼保徑5外徑大O. 2-0. 3mm，保證鉆井液對(duì)主翼保徑的潤(rùn)滑、冷卻，減小井壁對(duì)主翼保徑的磨損。4、為應(yīng)對(duì)由于地層研磨性較強(qiáng)所產(chǎn)生的鉆頭外徑縮小的情況，在所述擴(kuò)眼附翼3和擴(kuò)眼附翼保徑8的基體中均勻分布重量百分比為2 50%的單晶金剛石顆粒，保證在擴(kuò)眼附翼3冠頂切削齒無法適應(yīng)的情況下，同樣達(dá)到擴(kuò)眼的效果。
權(quán)利要求
1.一種可高效擴(kuò)眼耐磨PDC鉆頭，其特征在于是在PDC鉆頭的每個(gè)長(zhǎng)刀翼和短刀翼的側(cè)面設(shè)置有擴(kuò)眼附翼，每個(gè)擴(kuò)眼附翼的冠頂設(shè)置有擴(kuò)眼附翼PDC復(fù)合片；所述擴(kuò)眼附翼的下側(cè)面設(shè)置有擴(kuò)眼附翼保徑，擴(kuò)眼附翼保徑孕鑲有有序緊密排列的聚晶金剛石。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可高效擴(kuò)眼耐磨PDC鉆頭，其特征在于所述的擴(kuò)眼附翼和擴(kuò)眼附翼保徑是一體結(jié)構(gòu)并與鉆頭基體一體成型。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可高效擴(kuò)眼耐磨PDC鉆頭，其特征在于所述的擴(kuò)眼附翼和擴(kuò)眼附翼保徑是一體結(jié)構(gòu)并與鉆頭基體焊接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的一種可高效擴(kuò)眼耐磨PDC鉆頭，其特征在于所述 擴(kuò)眼附翼基體中均勻分布重量百分比為2 50%的單晶金剛石顆粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的一種可高效擴(kuò)眼耐磨PDC鉆頭，其特征在于所述擴(kuò)眼附翼保徑基體中均勻分布重量百分比為2 50%的單晶金剛石顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的一種可高效擴(kuò)眼耐磨PDC鉆頭，其特征在于所述擴(kuò)眼附翼保徑的外徑大于PDC鉆頭之主翼保徑的外徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可高效擴(kuò)眼耐磨PDC鉆頭，其特征在于所述擴(kuò)眼附翼保徑的外徑大于PDC鉆頭之主翼保徑的外徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可高效擴(kuò)眼耐磨PDC鉆頭，其特征在于所述擴(kuò)眼附翼保徑的外徑大于PDC鉆頭之主翼保徑的外徑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可擴(kuò)眼高效耐磨PDC鉆頭，是在PDC鉆頭的每個(gè)長(zhǎng)刀翼和短刀翼的側(cè)面設(shè)置有擴(kuò)眼附翼，每個(gè)擴(kuò)眼附翼的冠頂設(shè)置有擴(kuò)眼附翼PDC復(fù)合片，擴(kuò)眼附翼的下側(cè)面設(shè)置有擴(kuò)眼附翼保徑，擴(kuò)眼附翼保徑孕鑲有有序緊密排列的聚晶金剛石；本發(fā)明使鉆頭的保徑得到加強(qiáng)，擴(kuò)眼時(shí)使用擴(kuò)眼附翼，很好的保護(hù)了鉆頭冠部外切削齒，使整個(gè)鉆頭在擴(kuò)眼至井底時(shí)，鉆頭的長(zhǎng)、短刀翼的PDC切削齒完好，從而實(shí)現(xiàn)快速鉆進(jìn)。如此，可以大大減少鉆頭在擴(kuò)眼時(shí)的非正常磨損，增加鉆頭使用壽命，減少起下鉆次數(shù)，減少鉆井周期和鉆進(jìn)成本。
文檔編號(hào)E21B10/46GK102661124SQ201210118690
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者劉寶昌, 孫友宏, 王清巖, 童煉, 謝曉波, 高科 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)