專利名稱：一種穿礫石層鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于石油、地質(zhì)鉆井用鉆頭。
刮刀鉆頭雖然具有機械鉆速快、進尺高等優(yōu)點，但是存在鉆壓和扭矩大、井眼不規(guī)則及易造成井斜等缺陷，不利于保護井下鉆具和鉆井設(shè)備，不利于提高井眼質(zhì)量，現(xiàn)場使用量越來越少，逐漸被牙輪鉆頭和PDC鉆頭取代。
牙輪鉆頭有活動部件，易出現(xiàn)掉牙輪事故，造成井下復(fù)雜。在礫石較大、較多地層中一般用鋼齒牙輪鉆頭，盡管鋼齒牙輪鉆頭機械鉆速較快，但是壽命短、進尺少、易掉牙輪，使用效果不理想。目前使用牙輪鉆頭穿礫石層只是因為沒有更好的鉆頭供選用。
在一些含礫石少且礫石粒度小的地層中用PDC鉆頭，但由于PDC片的脆性決定PDC鉆頭不適合于鉆進礫石層，只是近年P(guān)DC片抗沖擊韌性提高和后置硬質(zhì)合金柱復(fù)合切削結(jié)構(gòu)的使用和推廣，使PDC鉆頭的使用范圍擴大，但不能稱PDC鉆頭為穿礫石層鉆頭。同時PDC鉆頭的價格較昂貴。
本實用新型為克服刮刀鉆頭的鉆壓大、扭矩大，牙輪鉆頭有活動部件、易掉牙輪，PDC鉆頭抗沖擊韌性差、易崩等缺陷，提供一種適用于軟～中地層、機械鉆速快、進尺高、鉆壓和扭矩較小、無活動部件的鉆頭。本實用新型的目的就是為提供一種穿礫石層鉆頭。
采用這種結(jié)構(gòu)后，新型鉆頭的主切削元件硬質(zhì)合金圓片具有較強的抗沖擊韌性，能在一定程度上承受礫石層中礫石引起的沖擊載荷，同時硬質(zhì)合金具有較強的抗研磨能力，能承受軟到中軟的礫石層的研磨。新型鉆頭采用與刮刀鉆頭和PDC鉆頭相同的破巖原理，并且主切削元件布置方式與PDC鉆頭相似，因此具有機械鉆速高、鉆壓小、扭矩小、所鉆井眼規(guī)則等優(yōu)點，有利于保護井下鉆具和鉆井設(shè)備，有利于提高井眼質(zhì)量。由于新型鉆頭沒有活動元件，使用很安全。
一種穿礫石層鉆頭由硬質(zhì)合金圓片[1]、保徑元件[2]、刀翼[3]、噴嘴[4]、鉆頭體[5]和接頭[6]組成，硬質(zhì)合金圓片[1]和保徑元件[2]鑲裝到刀翼[3]上，硬質(zhì)合金圓片[1]為主切削元件布置成覆蓋整個井底，保徑元件[2]布置在保徑部位，噴嘴[4]鑲裝到鉆頭體[5]上，刀翼[3]、鉆頭體[5]和接頭[6]連接成一體。刀翼[3]為三刀翼、四刀翼、五刀翼、六刀翼、七刀翼、八刀翼。
穿礫石層鉆頭按設(shè)計加工完成后，到現(xiàn)場使用。在鉆進過程中，穿礫石層鉆頭的接頭[6]與鉆柱連接，通過鉆柱旋轉(zhuǎn)和施加鉆壓切削地層。鉆井液從鉆柱內(nèi)孔經(jīng)過內(nèi)流道[7]和噴嘴[4]流出清洗和冷卻鉆頭，經(jīng)過兩刀翼間的排屑槽攜帶巖屑進入環(huán)空。新型鉆頭的主切削元件硬質(zhì)合金圓片[1]具有較強的抗沖擊韌性，能在一定程度上承受礫石層中礫石引起的沖擊載荷，同時硬質(zhì)合金具有較強的抗研磨能力，能承受軟到中軟的礫石層的研磨。因此新型鉆頭能穿礫石層且進尺高。新型鉆頭采用與刮刀鉆頭和PDC鉆頭相同的破巖原理，并且元件布置方式與PDC鉆頭相似，因此具有機械鉆速高、鉆壓小、扭矩小、所鉆井眼規(guī)則等優(yōu)點，有利于保護井下鉆具和鉆井設(shè)備，有利于提高井眼質(zhì)量。由于新型鉆頭沒有活動元件，使用很安全。
權(quán)利要求1.一種穿礫石層鉆頭，由硬質(zhì)合金圓片[1]、保徑元件[2]、刀翼[3]、噴嘴[4]、鉆頭體[5]和接頭[6]組成，其特征是硬質(zhì)合金圓片[1]和保徑元件[2]鑲裝到刀翼[3]上，硬質(zhì)合金圓片[1]為主切削元件布置成覆蓋整個井底，保徑元件[2]布置在保徑部位，噴嘴[4]鑲裝到鉆頭體[5]上，刀翼[3]、鉆頭體[5]和接頭[6]連接成一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿礫石層鉆頭，其特征是刀翼[3]為三刀翼、四刀翼、五刀翼、六刀翼、七刀翼、八刀翼。
專利摘要一種穿礫石層鉆頭，屬于石油、地質(zhì)鉆井用鉆頭。由硬質(zhì)合金圓片、保徑元件、刀翼、噴嘴、鉆頭體和接頭組成，采用硬質(zhì)合金圓片為主切削元件，刀翼式布齒方式，大排屑槽水力結(jié)構(gòu)。充分利用硬質(zhì)合金較強的抗沖擊韌性和耐磨性，充分利用機械－水力聯(lián)合破巖機理。在松軟～中軟地層中鉆進不僅機械鉆速快，而且進尺高，并可穿過礫石層。具有鉆壓小、扭矩小、井眼規(guī)則等優(yōu)點，有利于保護井下鉆具和鉆井設(shè)備。
文檔編號E21B10/50GK2522607SQ0126138
公開日2002年11月27日 申請日期2001年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月31日
發(fā)明者彭燁, 侯慶勇, 王福修, 孫明光, 韓濤, 張崇硯 申請人:勝利石油管理局鉆井工藝研究院