專利名稱：安裝金剛石復(fù)合片的牙輪鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
安裝金剛石復(fù)合片的牙輪鉆頭技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于石油鉆探、采礦用的牙輪鉆頭，特別涉及一種安裝金剛石復(fù)合片的牙輪鉆頭。
背景技術(shù)：
[0002]隨著鉆井技術(shù)的發(fā)展及鉆井深度的增加，對(duì)主要鉆井工具-鉆頭的使用壽命及鉆進(jìn)效率要求越來(lái)越高，不僅要求進(jìn)尺快、壽命長(zhǎng)，而且要求能適應(yīng)復(fù)雜地層和具有良好的保徑性能。目前鉆井普遍使用的為普通牙輪鉆頭和roc鉆頭，牙輪鉆頭雖然具有耐沖擊性好、能適應(yīng)復(fù)雜地層、制造成本低的優(yōu)點(diǎn)，但因其牙輪組件及牙掌背上安裝的鉆齒材料為硬質(zhì)合金，耐研磨性較差，在鉆研磨性較高的中硬及硬地層時(shí)，因牙輪組件外圈及牙掌背上的鉆齒過(guò)早的磨損而失去保徑性能，導(dǎo)致鉆出的井眼直徑越來(lái)越小，呈倒錐形，造成下一只鉆頭無(wú)法下井，往往要專門增加對(duì)井眼直徑的擴(kuò)孔、修整工序，從而延長(zhǎng)了鉆井時(shí)間，增加了鉆井成本；而PDC鉆頭雖然有耐研磨性好、進(jìn)尺快的優(yōu)點(diǎn)，但造價(jià)昂貴，且不耐沖擊，在鉆探軟硬交錯(cuò)的復(fù)雜地層時(shí)常因金剛石刃口的崩裂而報(bào)廢。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述普通牙輪鉆頭和PDC鉆頭的不足，提供了一種安裝金剛石復(fù)合片的牙輪鉆頭，是在普通牙輪鉆頭的牙掌背一側(cè)加工面上安裝耐研磨的金剛石復(fù)合片，工作時(shí)牙輪組件旋轉(zhuǎn)對(duì)井眼底部巖石進(jìn)行沖擊破碎、切削向下鉆進(jìn)，而裝在牙掌背一側(cè)加工面上的金剛石復(fù)合片對(duì)井壁巖石進(jìn)行切削、修整，它保持了普通牙輪鉆頭耐沖擊、適應(yīng)復(fù)雜地層、制造成本低的優(yōu)點(diǎn)，而且具有PDC鉆頭保徑性能好、耐研磨的特點(diǎn)，利用耐研磨的金剛石復(fù)合片切削井壁，使鉆出的井眼直徑上下一致，不需專門增加對(duì)井眼的擴(kuò)孔、修整工序。[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:安裝金剛石復(fù)合片的牙輪鉆頭包括牙輪組件、牙掌及安裝在牙掌背一側(cè)的金剛石復(fù)合片。牙輪組件安裝在牙掌軸上，可繞牙掌軸轉(zhuǎn)動(dòng)，金剛石復(fù)合片用焊接或螺釘連接的方法固定在牙掌背的一側(cè)加工面上。工作時(shí)，牙輪組件旋轉(zhuǎn)對(duì)井眼底部巖石進(jìn)行沖擊破碎、切削向下鉆進(jìn)，而裝在牙掌背加工面上的金剛石復(fù)合片對(duì)井壁巖石進(jìn)行切削、修整，使鉆出的井眼直徑上下一致。[0005]所述金剛石復(fù)合片是以硬質(zhì)合金材料為基體在其表面燒結(jié)一層金剛石層制成，或以合金鋼中的軸承鋼、彈簧鋼、高速鋼、工具鋼其中一種材料為基體，在其表面電鍍或化學(xué)沉積一層金剛石層制成。[0006]所述金剛石復(fù)合片形狀為矩形的、圓形的、半圓形的或半圓與矩形組合的形狀，其刃 口副角 a = 5° -30°。[0007]本實(shí)用新型最顯著的效果是:1、保持了普通牙輪鉆頭耐沖擊、適應(yīng)復(fù)雜地層、制造成本低的優(yōu)點(diǎn)。2、保徑性能好，利用耐研磨的金剛石復(fù)合片切削井壁，使鉆井直徑不發(fā)生變化，不需專門對(duì)井壁進(jìn)行修整。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中的A-A局部剖面圖；圖3為金剛石復(fù)合片矩形結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的左視圖；圖5為金剛石復(fù)合片圓形結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5的左視圖；圖7為金剛石復(fù)合片半圓形結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖7的左視圖；圖9為金剛石復(fù)合片半圓形與矩形組合的形狀結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為圖9的左視圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明:牙掌1、牙掌背2、牙掌軸3、牙輪組件4、加工面5、金剛石復(fù)合片6、螺釘7、基體8、金剛石層9。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的原理。 參見(jiàn)附圖1、圖2，一種安裝金剛石復(fù)合片的牙輪鉆頭包括牙掌I，牙輪組件4，金剛石復(fù)合片(6)。牙輪組件4安裝在牙掌I的牙掌軸3上，可繞牙掌軸3轉(zhuǎn)動(dòng)。金剛石復(fù)合片6采用焊接的方法固定在牙掌I的牙掌背2 —側(cè)加工面5上，或使用螺釘7將金剛石復(fù)合片6固定在加工面5上。工作時(shí)牙輪組件4的旋轉(zhuǎn)對(duì)井眼底部巖石進(jìn)行沖擊破碎、切削，而安裝在加工面5上的金剛石復(fù)合片6對(duì)井壁巖石進(jìn)行切削、修整，保證了井眼直徑不變。參見(jiàn)附圖6，金剛石復(fù)合片6是以硬質(zhì)合金材料為基體8在其表面燒結(jié)一層金剛石層9制成，或以合金鋼中的軸承鋼、彈簧鋼、高速鋼、工具鋼其中一種材料為基體8，在其表面電鍍或化學(xué)沉積一層金剛石層9制成，其刃口副角a = 5° -30°。參見(jiàn)附圖3，金剛石復(fù)合片6為一種矩形結(jié)構(gòu)。參見(jiàn)附圖5,金剛石復(fù)合片6為一種圓形結(jié)構(gòu)。參見(jiàn)附圖7，金剛石復(fù)合片6為一種半圓形結(jié)構(gòu)。參見(jiàn)附圖9，金剛石復(fù)合片6為一種半圓與矩形組合的形狀結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種安裝金剛石復(fù)合片的牙輪鉆頭，其特征是:牙輪組件安裝在牙掌軸上，金剛石復(fù)合片用焊接或螺釘連接的方法固定在牙輪鉆頭牙掌背一側(cè)加工面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安裝金剛石復(fù)合片的牙輪鉆頭，其特征是:所述金剛石復(fù)合片是以硬質(zhì)合金材料為基體，在其表面燒結(jié)一層金剛石層制成，或以合金鋼中的軸承鋼、彈簧鋼、高速鋼、工具鋼其中一種材料為基體在其表面電鍍或化學(xué)沉積一層金剛石層制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安裝金剛石復(fù)合片的牙輪鉆頭，其特征是:所述金剛石復(fù)合片的形狀為矩形的、圓形的、半圓形或半圓與矩形組合的形狀，其刃口副角為5。-30° 。
專利摘要本實(shí)用新型屬于石油鉆探、采礦用的牙輪鉆頭，特別涉及一種安裝金剛石復(fù)合片的牙輪鉆頭，包括牙輪組件，牙掌、金剛石復(fù)合片。金剛石復(fù)合片用焊接或螺釘連接的方法固定在牙掌背一側(cè)加工面上。所述金剛石復(fù)合片是以硬質(zhì)合金材料為基體在其表面燒結(jié)一層金剛石層制成，或以合金鋼中的軸承鋼、彈簧鋼、高速鋼、工具鋼其中一種材料為基體在其表面電鍍或化學(xué)沉積一層金剛石層制成。本實(shí)用新型最顯著的效果是1、保持了普通牙輪鉆頭耐沖擊、適應(yīng)復(fù)雜地層、制造成本低的優(yōu)點(diǎn)；2、保徑性能好，利用耐研磨的金剛石復(fù)合片修整井壁，使鉆井直徑不發(fā)生變化，不需專門修整井壁。
文檔編號(hào)E21B10/08GK203050518SQ20122052976
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月5日
發(fā)明者朱美麗 申請(qǐng)人:朱美麗