專(zhuān)利名稱(chēng)：Pdc組合鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油鉆井用工具，尤其是PDC組合鉆頭。
背景技術(shù)：
石油鉆井過(guò)程中常用的鉆頭有牙輪鉆頭，牙輪鉆頭適應(yīng)巖石可鉆性在中硬以上地層，壽命僅在60小時(shí)左右且機(jī)械鉆速較低，另一種是PDC鉆頭，PDC鉆頭具有較高機(jī)械鉆速和進(jìn)尺，但僅適用于軟至中硬均質(zhì)地層，在PDC鉆頭的基礎(chǔ)上，還有一種雙心PDC鉆頭，該雙心PDC鉆頭均為胎體結(jié)構(gòu)，將片工PDC切削件焊接在鉆頭胎體上，天然金鋼石或人造聚晶金鋼石燒結(jié)在鉆頭體上用做保徑，此種鉆頭結(jié)構(gòu)及制造工藝都很復(fù)雜，質(zhì)量難以保證且成本高。
實(shí)用新型內(nèi)容為了解決鉆頭使用壽命低、機(jī)械效率不高及鉆井成本高的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種PDC組合鉆頭，該組合鉆頭以破除地層圍壓的方式鉆進(jìn)，提高了機(jī)械鉆速，在心部形成了巖心柱，大大提高鉆頭穩(wěn)定性、平衡了橫向不平衡力，降低了鉆頭的渦動(dòng)和回旋的傷害，進(jìn)一步提高了鉆頭壽命，由于采用內(nèi)、外鉆頭組合結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)內(nèi)、外鉆頭的磨損情況，進(jìn)行更換磨損嚴(yán)重的內(nèi)鉆頭或外鉆頭，降低了鉆頭的成本且提高了鉆頭壽命，進(jìn)一步降低了鉆井成本。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是該P(yáng)DC組合鉆頭包括密封橡膠圈及接頭，接頭端部的錐度鉆桿扣與鉆桿連接，接頭上端與外PDC鉆頭鋼心連接，內(nèi)PDC鉆頭上設(shè)計(jì)有內(nèi)PDC鉆頭鋼心，內(nèi)PDC鉆頭鋼心與外PDC鉆頭鋼心通過(guò)鉆桿扣連接，內(nèi)、外PDC鉆頭上分別設(shè)計(jì)有內(nèi)、外PDC鉆頭水眼，內(nèi)PDC鉆頭上設(shè)計(jì)有密封橡膠圈。
上述接頭與外PDC鉆頭鋼心通過(guò)焊口連接；內(nèi)PDC鉆頭鋼心與外PDC鉆頭鋼心通過(guò)鉆桿扣連接且通過(guò)內(nèi)六方鎖緊。
本實(shí)用新型具有如下有益效果由于采取上述方案，即在外PDC鉆頭心部設(shè)計(jì)了內(nèi)PDC鉆頭，使內(nèi)、外鉆頭設(shè)計(jì)了高度差，鉆進(jìn)時(shí)外PDC鉆頭首先切削巖石，使內(nèi)部形成一個(gè)巖心柱，釋放了地層轉(zhuǎn)壓對(duì)這個(gè)巖心柱的作用，再由內(nèi)PDC鉆頭進(jìn)行切削，這樣提高了鉆頭的機(jī)械鉆速；由于在內(nèi)、外鉆頭的內(nèi)部設(shè)計(jì)了水眼，使內(nèi)、外鉆頭都有自己的水力系統(tǒng)，增強(qiáng)了鉆頭的冷卻效果，同時(shí)使巖屑得到及時(shí)的清洗，避免了重復(fù)切削，提高了鉆頭的機(jī)械鉆速，并改善了切削齒工作環(huán)境且提高工作壽命；該組合外頭采用切削齒全包鑲結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)有加強(qiáng)齒柱，輔助減震墊結(jié)構(gòu)，可以較好的保護(hù)切削齒，而且調(diào)整了胎體磨損性能，使之既具有很高的抗彎曲強(qiáng)度，又保證切削齒實(shí)現(xiàn)自銳，保證了鉆頭具有較高機(jī)械鉆速。


附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-PDC復(fù)合片，2-內(nèi)PDC鉆頭水眼，3-外PDC鉆頭，4-密封橡膠圈，5-外PDC鉆頭鋼心，6-內(nèi)PDC鉆頭鋼心，7-外PDC鉆頭水眼，8-接頭，9-內(nèi)PDC鉆頭，10-鉆桿扣，11-內(nèi)六方，12-焊口。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明由圖1所示，該P(yáng)DC組合鉆頭包括密封橡膠圈4及接頭8，接頭8端部的錐度鉆桿扣與鉆桿連接，接頭8上端與外PDC鉆頭鋼心5連接，該連接可通過(guò)焊口12連接，內(nèi)PDC鉆頭9上設(shè)計(jì)有內(nèi)PDC鉆頭鋼心6，內(nèi)PDC鉆頭鋼心6與外PDC鉆頭鋼心5通過(guò)鉆桿扣10連接，還可以在鉆桿扣10連接的基礎(chǔ)上通過(guò)內(nèi)六方11鎖緊，內(nèi)、外PDC鉆頭(9，3)上分別設(shè)計(jì)有內(nèi)、外PDC鉆頭水眼(2，7)且其上置有PDC復(fù)合片1，內(nèi)PDC鉆頭9上設(shè)計(jì)有密封橡膠圈4。
在實(shí)際使用過(guò)程中，組合鉆頭下部設(shè)計(jì)有接頭8，接頭8端部的錐度鉆桿扣與鉆桿連接，接頭8上端與外PDC鉆頭鋼心5可通過(guò)焊口12焊接在一起，內(nèi)PDC鉆頭9上設(shè)計(jì)有內(nèi)PDC鉆頭鋼心6，內(nèi)PDC鉆頭鋼心6與外PDC鉆頭鋼心5通過(guò)鉆桿扣10連接，還可在鉆桿扣10連接的基礎(chǔ)上通過(guò)內(nèi)六方11鎖緊，該P(yáng)DC組合鉆頭在外PDC鉆頭心部設(shè)計(jì)了內(nèi)PDC鉆頭，內(nèi)、外鉆頭設(shè)計(jì)了高度差，該組合鉆頭以破除地層圍壓的方式鉆進(jìn)，較常規(guī)PDC鉆頭，提高了機(jī)械鉆速，該鉆頭鉆進(jìn)時(shí)外PDC鉆頭首先切削巖石，使內(nèi)部形成一定高度的巖心柱，釋放了地層圍壓對(duì)這個(gè)巖心柱的作用，再由內(nèi)PDC鉆頭進(jìn)切削，提高了鉆頭的機(jī)械鉆速；內(nèi)、外PDC鉆頭(9，3)上分別設(shè)計(jì)有內(nèi)、外PDC鉆頭水眼(2，7)，使內(nèi)、外鉆頭都有自己的水力系統(tǒng)，增強(qiáng)了鉆頭的冷卻效果，同時(shí)使巖屑得到及時(shí)的清洗，避免了重復(fù)切削，提高了鉆頭的機(jī)械鉆速且改善了切削齒工作環(huán)境，提高了鉆頭的工作壽命；該組合鉆頭設(shè)計(jì)了切削齒全包鑲結(jié)構(gòu)且設(shè)計(jì)有加強(qiáng)齒柱、輔助減震墊結(jié)構(gòu)，有效限制切削量及減震作用，提高了組合鉆頭的進(jìn)尺及能夠較好地保護(hù)切削齒。此外，調(diào)整了胎體磨損性能，使之既具有很高的抗彎曲強(qiáng)度，又能保證切削齒實(shí)現(xiàn)自銳。由于采用該內(nèi)、外鉆頭組合結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)內(nèi)、外鉆頭的磨損情況進(jìn)行更換磨損嚴(yán)重的內(nèi)鉆頭或外鉆頭，這樣就降低了鉆頭的成本，提高了鉆頭的使用壽命，進(jìn)一步降低了鉆井成本。
權(quán)利要求1.一種PDC組合鉆頭，包括密封橡膠圈(4)及接頭(8)，其特征在于接頭(8)端部的錐度鉆桿扣與鉆桿連接，接頭(8)上端與外PDC鉆頭鋼心(5)連接，內(nèi)PDC鉆頭(9)上設(shè)計(jì)有內(nèi)PDC鉆頭鋼心(6)，內(nèi)PDC鉆頭鋼心(6)與外PDC鉆頭鋼心(5)通過(guò)鉆桿扣(10)連接，內(nèi)、外PDC鉆頭(9，3)上分別設(shè)計(jì)有內(nèi)、外PDC鉆頭水眼(2，7)，內(nèi)PDC鉆頭(9)上設(shè)計(jì)有密封橡膠圈(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1述的一種PDC組合鉆頭，其特征在于接頭(8)與外PDC鉆頭鋼心(5)通過(guò)焊口(12)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PDC組合鉆頭，其特征在于內(nèi)PDC鉆頭鋼心(6)與外PDC鉆頭鋼心(5)通過(guò)鉆桿扣(10)連接且通過(guò)內(nèi)六方(11)鎖緊。
專(zhuān)利摘要一種PDC組合鉆頭。主要解決鉆頭使用壽命低、機(jī)械效率不高及鉆井成本高的問(wèn)題。其特征在于接頭(8)端部的錐度鉆桿扣與鉆桿連接，接頭(8)上端與外PDC鉆頭鋼心(5)連接，內(nèi)PDC鉆頭(9)上設(shè)計(jì)有內(nèi)PDC鉆頭鋼心(6)，內(nèi)PDC鉆頭鋼心(6)與外PDC鉆頭鋼心(5)通過(guò)鉆桿扣(10)連接，內(nèi)、外PDC鉆頭(9，3)上分別設(shè)計(jì)有內(nèi)、外PDC鉆頭水眼(2，7)，內(nèi)PDC鉆頭(9)上設(shè)計(jì)有密封橡膠圈(4)。該P(yáng)DC組合鉆頭提高了鉆頭的使用壽命及機(jī)械效率，進(jìn)一步降低了鉆井成本。
文檔編號(hào)E21B10/46GK2851505SQ200520133798
公開(kāi)日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2005年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月21日
發(fā)明者周英操, 王春華, 孔凡華 申請(qǐng)人:大慶石油管理局