專利名稱：與高轉(zhuǎn)速渦輪鉆具相匹配的高效pdc鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鉆井用機(jī)具，特別是涉及到一種與高轉(zhuǎn)速渦輪鉆具相匹配的高效 PDC鉆頭。
背景技術(shù)：
目前，油田開發(fā)鉆井使用的鉆頭，大多是是用鑄造碳化鎢燒結(jié)成的PDC鉆頭，這種 鉆頭制作工藝復(fù)雜，所需原材料種類繁多，特別是稀有金屬，每只需消耗20 50公斤碳化 鎢，10 30公斤銅合金，燒結(jié)過程又需要大量的電能，不僅浪費(fèi)大量的不可再生資源，而 且還消耗了大量的電能，增加了生產(chǎn)成本，浪費(fèi)能源，中國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公開的專利號(hào)為 200820015540. 7專利文獻(xiàn)，解決了述問題。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，近年來，油田廣泛使用螺 桿鉆具，渦輪動(dòng)力鉆具的機(jī)械轉(zhuǎn)速是螺桿動(dòng)力鉆具機(jī)械轉(zhuǎn)速的兩倍，這樣，在同等條件下， 機(jī)械轉(zhuǎn)速的快慢就決定了鉆井鉆速快慢，決定了鉆井周期和效率，繼而決定了生產(chǎn)成本，致 使現(xiàn)有鉆頭的不足日益凸顯，其結(jié)構(gòu)不盡合理，磨損快、使用壽命短。因此，研制一種與高轉(zhuǎn) 速渦輪鉆具相匹配的高效PDC鉆頭是十分必要的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型旨在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種高轉(zhuǎn)速、抗沖擊、高鉆速、低 成本的與高轉(zhuǎn)速渦輪鉆具相匹配的高效PDC鉆頭。本實(shí)用新型的與高轉(zhuǎn)速渦輪鉆具相匹配的高效PDC鉆頭，是由接頭、鉆頭體、分流 頭和翼刀構(gòu)成，所述的鉆頭體為圓柱形、其頂端有球面分流頭，有一片以上的倒L型翼刀嵌 裝于從分流頭的頂芯至鉆頭體的環(huán)壁上。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，翼刀上部的弧形段嵌有若干個(gè)柱形鉆齒，鉆齒在 其運(yùn)轉(zhuǎn)方向前側(cè)嵌有PDC耐磨片，翼刀的直線段的外壁上設(shè)有耐磨齒環(huán)。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，在翼刀上部的弧形段有與鉆齒并列的隱埋鉆齒。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，分流頭的球面上有螺旋擴(kuò)散噴咀。本實(shí)用新型的與高轉(zhuǎn)速渦輪鉆具相匹配的高效PDC鉆頭，其分流頭上的刀翼呈螺 旋排布，使鉆頭體外徑與井壁周向完整接觸，既保證泥漿流道暢通，又可及時(shí)排屑，最重要 的是減少和消除來自鉆頭體自身的橫向振動(dòng)，保證切削齒破巖鉆進(jìn)的鋒利和完整；PDC耐 磨片采用高效能復(fù)合片，該復(fù)合片具有高抗沖擊、高耐磨蝕、熱穩(wěn)定性能好的特點(diǎn)，從而使 PDC鉆頭在高轉(zhuǎn)速工作狀態(tài)下自身產(chǎn)生的摩擦熱低于700°C，保證了鉆齒在高轉(zhuǎn)速、高熱耗 的狀態(tài)下非石墨化，消除了因人造聚晶金剛石切削齒片石墨化而引起的失效、乃至脫落的 不良后果；螺旋擴(kuò)散噴咀平行于刀翼、且不等距，以達(dá)到螺旋擴(kuò)散噴射，清洗井底、冷卻鉆 頭、快速攜巖的目的。

說明書附圖為本實(shí)用新型與高轉(zhuǎn)速渦輪鉆具相匹配的高效PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1本實(shí)用新型的與高轉(zhuǎn)速渦輪鉆具相匹配的高效PDC鉆頭，是由接頭1、鉆頭體2、分 流頭3和翼刀4構(gòu)成。所述的鉆頭體2為圓柱形、其頂端有球面分流頭3，有一片以上的倒 L型翼刀4嵌裝于從分流頭3的頂芯至鉆頭體2的環(huán)壁上。在翼刀4上部的弧形段嵌有若 干個(gè)柱形鉆齒5，鉆齒5在其運(yùn)轉(zhuǎn)方向前側(cè)嵌有人造聚晶金剛石PDC耐磨片9。實(shí)施例2本實(shí)用新型的與高轉(zhuǎn)速渦輪鉆具相匹配的高效PDC鉆頭，是由接頭1、鉆頭體2、分 流頭3和翼刀4構(gòu)成。所述的鉆頭體2為圓柱形、其頂端有球面分流頭3，有一片以上的倒 L型翼刀4嵌裝于從分流頭3的頂芯至鉆頭體2的環(huán)壁上。翼刀4上部的弧形段并列嵌有 若干個(gè)柱形鉆齒5和隱埋鉆齒7，雙排鉆齒矩陣排布設(shè)計(jì)，可完成600r/min高轉(zhuǎn)速下破巖鉆 進(jìn)，在前排鉆齒磨蝕或破損的情況下，后排齒隱埋金剛石切鉆齒，起到了替補(bǔ)和繼任破巖鉆 進(jìn)的作用，保證鉆頭連續(xù)、平穩(wěn)破巖效果、延長其使用壽命。鉆齒5在其運(yùn)轉(zhuǎn)方向前側(cè)嵌有 人造聚晶金剛石PDC耐磨片9，翼刀4的直線段的外壁上設(shè)有耐磨齒環(huán)6保證了鉆頭體高轉(zhuǎn) 速下不縮徑。分流頭3的球面上有螺旋擴(kuò)散噴咀8。
權(quán)利要求與高轉(zhuǎn)速渦輪鉆具相匹配的高效PDC鉆頭，是由接頭(1)、鉆頭體(2)、分流頭(3)和翼刀(4)構(gòu)成，其特征在于鉆頭體(2)為圓柱形、其頂端有球面分流頭(3)，有一片以上的倒L型翼刀(4)嵌裝于從分流頭(3)的頂芯至鉆頭體(2)的環(huán)壁上。
2.如權(quán)利要求1所述的與高轉(zhuǎn)速渦輪鉆具相匹配的高效PDC鉆頭，其特征在于翼刀 (4)上部的弧形段嵌有若干個(gè)柱形鉆齒(5)，鉆齒(5)在其運(yùn)轉(zhuǎn)方向前側(cè)嵌有PDC耐磨片 (9)，翼刀(4)的直線段的外壁上設(shè)有耐磨齒環(huán)(6)。
3.如權(quán)利要求1所述的與高轉(zhuǎn)速渦輪鉆具相匹配的高效PDC鉆頭，其特征是在翼刀 (4)上部的弧形段有與鉆齒(5)并列的隱埋鉆齒(7)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的與高轉(zhuǎn)速渦輪鉆具相匹配的高效PDC鉆頭，其特征在于分 流頭(3)的球面上有螺旋擴(kuò)散噴咀(8)。
專利摘要本實(shí)用新型的與高轉(zhuǎn)速渦輪鉆具相匹配的高效PDC鉆頭屬于鉆井用設(shè)備，是由接頭、鉆頭體、分流頭和翼刀構(gòu)成，所述的鉆頭體為圓柱形、其頂端有球面分流頭，有一片以上的倒L型翼刀嵌裝于從分流頭的頂芯至鉆頭體的環(huán)壁上。在翼刀上部的弧形段嵌有若干個(gè)柱形鉆齒，鉆齒在其運(yùn)轉(zhuǎn)方向前側(cè)嵌有PDC耐磨片，翼刀的直線段的外壁上設(shè)有耐磨齒環(huán)。本實(shí)用新型的與高轉(zhuǎn)速渦輪鉆具相匹配的高效PDC鉆頭，其分流頭上的刀翼呈螺旋排布，使鉆頭體外徑與井壁周向完整接觸，既保證泥漿流道暢通、及時(shí)排屑，又減少和消除來自鉆頭體自身的橫向振動(dòng)，保證切削齒破巖鉆進(jìn)的鋒利和完整；PDC耐磨片采用高效能復(fù)合片，該復(fù)合片具有高抗沖擊、高耐磨蝕、熱穩(wěn)定性能好的特點(diǎn)，消除了因人造聚晶金剛石切削齒片石墨化而引起的失效、乃至脫落的不良后果。
文檔編號(hào)E21B10/43GK201714306SQ20102026423
公開日2011年1月19日 申請日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者劉國祥, 殷文著 申請人:殷文著;劉國祥