專利名稱：刃削式刮刀鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油鉆井使用的刮刀鉆頭。
目前各油田鉆并系統(tǒng)使用的刮刀鉆頭，其刮刀片都是與鉆頭體中心線傾斜一定角度的平面板，在刮刀片上加焊硬質(zhì)合金，在刮刀片厚度的中部鑲嵌著金剛石，該種鉆頭有刀片薄時(shí)易斷刀片，刀片厚對需要的切削扭矩大、機(jī)械鉆速慢的缺點(diǎn)，即存在著壽命短、鉆進(jìn)速度慢、需要的切削扭矩大等問題，不利于鉆井生產(chǎn)的正常進(jìn)行；而所用的PDC鉆頭，雖然鉆速較快但因制造采用胎體結(jié)構(gòu)成本太高，不利于大量地應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中不足之處，而提供一種壽命長、強(qiáng)度大、刀片較薄、鉆進(jìn)速度快、扭矩較小、成本也較小的刃削式刮刃鉆頭。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來達(dá)到該刃削式刮刀鉆頭，含有鉆頭體1、鉆頭帽2、刮刀片3和噴嘴4，在刮刀片3的硬質(zhì)合金層3.2上，焊接或膠接上聚晶金剛石復(fù)合片3.4。刮刀片的硬質(zhì)合金層上焊接或膠接的復(fù)合片3.4可有一排或多排。刮刀片膠接復(fù)合片的硬質(zhì)合金層3.2上有與復(fù)合片直徑及厚度相適應(yīng)的淺坑或孔，復(fù)合片焊接或膠接好后與硬質(zhì)合金層上表面保持基本相平；各刀片中的復(fù)合片交錯(cuò)排列，并使復(fù)合片按鉆頭較佳的磨損形狀布置。刮刀片可有2～6片，一般為3片，鉆頭直徑為φ100～300mm；刮刀片可為棱狀面，其棱狀面可以是一棱、二棱或多棱(接近弧狀)面，一棱時(shí)二面的夾角α為0°～30°，二棱或多棱時(shí)各面的夾角α、β均為0°～15°。刮刀片中所鑲嵌的金鋼石顆粒3.3靠近刀面的前部硬質(zhì)合金層的位置，便于形成鋒利的刀刃；刮刀片中鑲嵌的金鋼石顆粒隨半徑的增大而增多，并且在整個(gè)鉆頭中的各刀片間交錯(cuò)排列。刀面前敷焊的硬質(zhì)合金層3.2中可添加更耐磨的金鋼石小顆粒，提高鉆頭的耐磨性，還可把這種耐磨材料加工成隨半徑增大而變厚如梯形的形狀，使鉆頭的刀片能夠達(dá)到合理均勻地磨損。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下效果刃削式刮刀鉆頭有鋒利的切削刃，受力情況好不易斷刀片，在工作時(shí)便于排除巖屑可避免重復(fù)切削，有較快的機(jī)械鉆速，具有PDC鉆頭的一些優(yōu)點(diǎn)，因未采用PDC鉆頭的胎體結(jié)構(gòu)，其成本大大降低。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述


圖1是本實(shí)用新型刃削式刮刀鉆頭的一種結(jié)構(gòu)示意圖圖2是
圖1的俯視圖圖3是刮刀片3為一棱狀刀面的結(jié)構(gòu)示意圖圖4是圖3的A--A剖面圖圖5是圖3右視圖圖6是刮刀片3為二棱狀刀面的結(jié)構(gòu)示意圖圖7是圖6的A--A剖面圖圖8是敷焊在刮刀片刀面上硬質(zhì)合金層的改進(jìn)結(jié)構(gòu)示意圖圖9是圖8的俯視圖由
圖1、圖2所示，刃削式刮刀鉆頭含有鉆頭體1、鉆頭帽2、刮刀片3和噴嘴4，對于刮刀鉆頭來講，其區(qū)別主要在于刮刀片。刮刀片3中鑲嵌的金鋼石顆粒3.3隨半徑的增大而增多，并且在整個(gè)鉆頭中的各刀片間交錯(cuò)排列，以提高金鋼石的利用率和鉆頭切削時(shí)的效率；刮刀片3所鑲嵌的金鋼石顆?？拷睹娴那安坑操|(zhì)合金層的位置，便于形成鋒利的刀刃。
由圖3、圖4、圖5所示，其表達(dá)了刃削式鉆刀鉆頭一種實(shí)施例的刮刀片，刮刃片3由刀體3.1、硬質(zhì)合金層3.2、鑲嵌的金剛石3.3、焊接或膠接的聚晶金剛石復(fù)合片3.4組成，刀體的刀面由兩個(gè)成α角的棱狀面構(gòu)成，α為15°；鉆頭有三個(gè)刮刀片，鉆頭直徑為203mm，復(fù)合片3.4焊接在硬質(zhì)合金層3.2的與復(fù)合片相適應(yīng)的淺坑中，復(fù)合片布置二排，并且在各刀片間相互交錯(cuò)，以使鉆頭具有較好的切削效率，并能完成一只鉆頭鉆完一口井的任務(wù)。
由圖6、圖7所示，其表達(dá)了刃削式刮刀鉆頭另一種實(shí)施例的刮刀片，刮刀片3有三個(gè)面構(gòu)成的兩個(gè)棱，其夾角α、β均為15°，復(fù)合片為一排，其它均與上例同。
由圖8、圖9所示，刮刀片3刀面上敷焊的硬質(zhì)合金層3.2可添加更耐磨的金鋼石小顆粒，以提高鉆頭的耐磨性，還可把這種硬質(zhì)合金加工成隨半徑增大而變厚如梯形的形狀，使鉆頭的刀片能夠達(dá)到合理均勻地磨損。
權(quán)利要求1.一種刃削式刮刀鉆頭，含有鉆頭體(1)、鉆頭帽(2)、刮刀片(3)和噴嘴(4)，其特征是刮刀片(3)的硬質(zhì)合金層(3.2)上，焊接或膠接上聚晶金剛石復(fù)合片(3.4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刃削式刮刀鉆頭，其特征是刮刀片硬質(zhì)合金層上焊接或膠接的復(fù)合片(3.4)可有一排或多排。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的刃削式刮刀鉆頭，其特征是刮刀片膠接復(fù)合片的硬質(zhì)合金層(3.2)上有與復(fù)合片直徑及厚度相適應(yīng)的淺坑或孔，復(fù)合片焊接或膠接好后與硬質(zhì)合金層上面保持基本相平；各刀片中的復(fù)合片交錯(cuò)排列，并使復(fù)合片按鉆頭較佳的磨損形狀布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的刃削式刮刀鉆頭，其特征是刮刀片可有2～6片，一般為3片，鉆頭直徑為φ100～300mm；刮刀片可為棱狀面，其棱狀面可以是一棱、二棱或多棱(接近弧狀)面，一棱時(shí)二面的夾角α為0°～30°，二棱或多棱時(shí)各面的夾角α、β均為0°～15°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的刃削式刮刀鉆頭，其特征是刮刀片中所鑲嵌的金鋼石顆粒(3.3)靠近刀面的前部硬質(zhì)合金層的位置，便于形成鋒利的刀刃；刮刀片中鑲嵌的金鋼石顆粒隨半徑的增大而增多，并且在整個(gè)鉆頭中的各刀片間交錯(cuò)排列。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的刃削式刮刀鉆頭，其特征是刀面前敷焊的硬質(zhì)合金層(3.2)中可添加更耐磨的金鋼石小顆粒，提高鉆頭的耐磨性，還可把這種耐磨材料加工成隨半徑增大而變厚如梯形的形狀，使鉆頭的刀片能夠達(dá)到合理均勻地磨損。
專利摘要一種刃削式刮刀鉆頭,它主要是通過刀面上布置的復(fù)合片及刀面為棱狀的刮刀片,靠近刀面鑲嵌并在各刀片交錯(cuò)分布的金鋼石等來達(dá)到提高鉆頭壽命、提高機(jī)械鉆速的目的。該種鉆頭刀片受力情況好、不易斷并具有鋒利的切削刃,所需的切削扭矩小,還便于排除巖屑避免重復(fù)切削,可實(shí)現(xiàn)一只鉆頭快速優(yōu)質(zhì)鉆完一口中深井。
文檔編號(hào)E21B10/00GK2278758SQ96216649
公開日1998年4月15日 申請日期1996年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月29日
發(fā)明者李生, 趙燕明 申請人:大慶石油管理局鉆井三公司