專利名稱：Pdc鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石油天然氣鉆井鉆頭，尤其是涉及一種PDC鉆頭。
背景技術(shù)：
為了提高石油天然氣開采的鉆井速度，提iftPDC鉆頭對地層的適應(yīng)性，2006年12 月21日公開的中國實用新型專利《PDC組合鉆頭》(公開號CN2851505Y)，其接頭上 端與夕卜PDC鉆頭鋼心連接，內(nèi)PDC鉆頭鋼心與夕卜PDC鉆頭固定連接，通過內(nèi)、夕卜PDC 鉆頭的高度差，鉆進(jìn)時夕卜PDC鉆頭首先切削巖石，使內(nèi)部形成一個巖心柱,再由內(nèi)PDC 鉆頭進(jìn)行切削，從而提高機械鉆速。2006年4月26日公開的中國發(fā)明專利申請《石油 天然氣鉆井PDC鉆頭》(公開號CN1763349)，其主刀翼和次刀翼成對出現(xiàn)，且在鉆頭 周向相互隔開；大直^PDC切削件主刀翼上，小直^PDC切削件固定在次刀翼上；大 直^PDC切削件的厚度和后傾角均小于小直^PDC切削件的厚度和后傾角，大直徑 PDC切削件的出露高度大于小直，5PDC切削件的出露高度，該鉆頭適用于軟硬交錯地 層鉆進(jìn)。當(dāng)上淑種鉆頭的夕卜PDC鉆頭或主刀翼上的大直^PDC切削件沒有完全失效， 且滿足不了鉆進(jìn)要求時，內(nèi)PDC鉆頭和次刀翼很難發(fā)揮作用，鉆進(jìn)速度降低，需要停 機、起鉆、更換合適的鉆頭后再次開鉆，實現(xiàn)高效鉆進(jìn)。如此多次起下鉆即延長了鉆 井周期，也增加了作業(yè)成本。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的PDC鉆頭難以滿足高鉆速要求，起下鉆頻繁，作業(yè)成本高的不足， 本發(fā)明提供一種PDC鉆頭，欲DC鉆頭采用可變刀翼、適應(yīng)性強、鉆井成本低、使用 高效、便捷。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是PDC鉆頭包括上體、刀翼、水利 通道、保徑，刀翼上安裝有金剛石復(fù)合片，保徑上安裝有柱狀聚晶金剛石保徑齒，鋼
體與上體固定連接，長刀翼和短刀翼成對出現(xiàn)，且在鉆頭徑向交錯分布排列；鋼體前
端部與長刀翼刀懶由向?qū)?yīng)位置有刀#^;卡±央安裝在鋼體和長刀翼刀體上的卡塊槽 中，卡塊槽的內(nèi)端裝有彈簧；長刀翼刀體內(nèi)側(cè)、與卡i央槽相平行的內(nèi)端剤艮位槽。當(dāng) 長刀翼刀體進(jìn)入刀體槽中，卡塊進(jìn)入限位槽。
本發(fā)明PDC鉆頭的有益效果是，能夠根據(jù)不同地層鉆進(jìn)需要變換刀翼，從而實現(xiàn) 軟地層高速鉆進(jìn)，需要硬地層鉆進(jìn)時不必因為換鉆頭而起下鉆，節(jié)省時間，可有效降 低鉆機的作業(yè)費用，減少井下復(fù)雜情況的處理時間。


圖1是本發(fā)明PDC鉆頭的長刀翼工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明PDC鉆頭整體工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是圖1的右視圖。 圖4是本發(fā)明PDC鉆頭長刀翼結(jié)構(gòu)圖。 圖5是圖4的A-A向剖視圖。
圖中l(wèi).金剛石復(fù)合片，2.長刀翼，3鬼刀翼，4水利通道，5.定位銷，6.保徑齒， 7.保徑，8.刀#|曹，9.定位銷槽，IO.限位槽，ll.卡i央槽，12.彈簧，13.卡塊，14.鋼體15. 上體。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
本發(fā)明PDC鉆頭，包括上體15、長刀翼2，短刀翼3、水利通道4、保徑7，長 刀翼2和短刀翼3上安裝有金剛石復(fù)合片1 ，保徑7上安裝有柱狀聚晶進(jìn)剛石保徑齒 6，鋼體14與上體15固定連接，長刀翼2和短刀翼3成對出現(xiàn)，且在鉆頭徑向交錯 分布排列。鋼體14前端部與長刀翼2軸向X寸應(yīng)位置有刀體槽8。卡塊13安裝在鋼體 14和長刀翼2刀體上的卡i央槽11中；卡塊槽11內(nèi)裝有彈簧12;彈簧12為分別安裝 在卡塊13兩端的對頂彈簧。在長刀翼2刀體內(nèi)側(cè)、與卡±央槽11相平行的內(nèi)端有限位
槽io。
當(dāng)長刀翼2的刀體完全進(jìn)入刀體槽8中，長刀翼2刀體與鋼體14前端面接觸時， 卡塊13進(jìn)入限位槽10。
長刀翼2圓周中心有定位銷5;鋼體14前端中心有定位銷槽9。當(dāng)長刀翼2的 刀體進(jìn)入刀體槽8中，定位銷5插入鋼體14前端的定位銷槽9中，便于長刀翼2的 徑向定位。
長刀翼2與定位銷5可以是一個整體，也可以是分體式的。分體式的可采用焊 接、螺紋連接等方式將長刀翼2與定位銷5固定連接。
卡塊13中央環(huán)開U型槽并采用兩端對頂彈簧壓入卡塊槽11中。 本發(fā)明在鉆進(jìn)作業(yè)過程中，特別是在鉆上部軟地層時，PDC鉆頭(圖1所示) 的長刀翼2首先進(jìn)行鉆進(jìn)切削作業(yè)，而在卡塊13、保徑7的作用下，保證其在徑向 和軸向的固定，此時僅有長刀翼2進(jìn)行鉆進(jìn)作業(yè)。當(dāng)需要短刀翼3參與鉆進(jìn)作業(yè)時， 停機加壓，剪斷卡塊13，長刀翼2向上運動，長刀翼2的刀體進(jìn)入刀體槽8中，直 至長刀翼2刀體與鋼體14前端面接觸，保徑7將長刀翼2卡住，定位銷5進(jìn)入定位 銷槽9;同時斷在鋼體14上卡±央槽11中的卡塊13在彈簧12的作用下進(jìn)入限位槽10， 再次將長刀翼2軸向固定(圖2所示)。此時，提供動力旋轉(zhuǎn)鉆頭，長刀翼2和短刀 翼3同時參與鉆進(jìn)作業(yè)，有效地提高鉆頭的切削能力，避免因地層變化進(jìn)行起鉆更換 鉆頭，節(jié)省作業(yè)時間，降低作業(yè)成本。
權(quán)利要求
1. 一種PDC鉆頭，包括上體、刀翼、水利通道、保徑，刀翼上安裝有金剛石復(fù)合片，保徑上安裝有柱狀聚晶進(jìn)剛石保徑齒，鋼體與上體固定連接，其特征是長刀翼(2)和短刀翼(3)成對出現(xiàn)，且在鉆頭徑向交錯分布排列；鋼體(14)前端部與長刀翼(2)軸向?qū)?yīng)位置有刀體槽(8)；卡塊(12)安裝在鋼體(14)和長刀翼(2)刀體上的卡塊槽(11)中，卡塊槽(11)內(nèi)裝有彈簧(12)；長刀翼(2)刀體內(nèi)側(cè)有與卡塊槽(11)相平行的限位槽(10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PDC鉆頭，其特征是當(dāng)所述長刀翼(2)的刀體進(jìn) 入刀體槽(8)中，卡塊(13)進(jìn)入限位槽(10)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的PDC鉆頭，其特征是所述長刀翼(2)圓周中心有 定位銷(5);所述鋼體(14)前端中心有定位銷槽(9)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的PDC鉆頭，其特征是所述長刀翼(2)與定位銷(5) 為一個整體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的PDC鉆頭，其特征是所述長刀翼(2)與定位銷(5) 固定連接。
全文摘要
一種PDC鉆頭。為了克服現(xiàn)有PDC鉆頭難以滿足高鉆速要求，起下鉆頻繁，作業(yè)成本高的不足，本發(fā)明長刀翼(2)和短刀翼(3)成對出現(xiàn)，且在鉆頭徑向交錯分布排列；鋼體(14)前端部與長刀翼(2)軸向?qū)?yīng)位置有刀體槽(8)；卡塊(12)安裝在鋼體(14)和長刀翼(2)刀體上的卡塊槽(11)中，卡塊槽(11)內(nèi)裝有彈簧(12)；長刀翼(2)刀體內(nèi)側(cè)、有與卡塊槽(11)相平行的限位槽(10)；當(dāng)長刀翼(2)的刀體進(jìn)入刀體槽(8)中，卡塊(13)進(jìn)入限位槽(10)。其有益效果是能夠根據(jù)不同地層鉆進(jìn)需要變換刀翼，從而實現(xiàn)軟地層高速鉆進(jìn)，需要硬地層鉆進(jìn)時不必因為換鉆頭而起下鉆，節(jié)省時間，降低作業(yè)費用。
文檔編號E21B10/00GK101377119SQ20071012077
公開日2009年3月4日 申請日期2007年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月27日
發(fā)明者于連杰, 東 周, 海 周, 左惠明, 張松峰, 李長權(quán), 滕惠婷, 趙紅超, 陳洪濤, 黃繼慶 申請人:大港油田集團有限責(zé)任公司;大港油田集團中成機械制造有限公司