適用于含礫石地層的pdc鉆頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鉆頭領(lǐng)域中的一種石油天然氣、地質(zhì)勘探用鉆井鉆頭的改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，PDC鉆頭廣泛用于石油、天然氣、地質(zhì)鉆井，取得了突出的使用效果，現(xiàn)在和將來都將有更為廣泛的應(yīng)用。但是在某些地層中，存在礫石或砂礫巖，在這些地層中鉆進(jìn)時(shí)，PDC鉆頭切削齒崩損嚴(yán)重，從而導(dǎo)致鉆頭提前報(bào)廢，鉆頭進(jìn)尺少，機(jī)械鉆速慢，鉆頭使用量增加，頻繁起下鉆，鉆井周期延長，鉆井成本增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種能夠適用于含礫石地層的roc鉆頭。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明適用于含礫石地層的PDC鉆頭，包括鉆頭體、PDC復(fù)合片和噴嘴，在此基礎(chǔ)上:在鉆頭肩部的PDC復(fù)合片的后部增設(shè)硬質(zhì)合金套，在硬質(zhì)合金套的內(nèi)孔鑲嵌PDC復(fù)合片或金剛石致密體，在鉆頭心部PDC復(fù)合片的后部設(shè)有孕鑲金剛石齒托。
[0005]硬質(zhì)合金套的形狀包括圓形或橢圓形，內(nèi)部的孔包括通孔或盲孔。
[0006]本發(fā)明的鉆頭在含礫地層中鉆進(jìn)時(shí)，首先是PDC復(fù)合片切削巖石，內(nèi)鑲PDC復(fù)合片在硬質(zhì)合金套的內(nèi)部不參與切削巖石，且受到合金套的保護(hù)不會先期損壞。當(dāng)PDC復(fù)合片崩損后，在巖石的磨損下，合金套首先磨損，然后內(nèi)鑲PDC復(fù)合片逐漸出露，參與切削巖石，此時(shí)大部分的內(nèi)鑲PDC復(fù)合片仍然受到合金套的保護(hù)。心部切削齒因?yàn)槭艿降臎_擊較小，復(fù)合片損壞的幾率也相對較小，所以用孕鑲金剛石齒托代替內(nèi)鑲PDC復(fù)合片，當(dāng)roc復(fù)合片磨損到一定程度后，孕鑲金剛石齒托參與磨削巖石，同時(shí)保護(hù)鉆頭PDC復(fù)合片不受過大沖擊，通過這些方法達(dá)到PDC鉆頭在含礫地層中具有較長的使用壽命的目的。
【附圖說明】
[0007]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0008]圖1是適用含礫石地層的PDC鉆頭整體布置圖；
圖2是PDC復(fù)合片與孕鑲金剛石齒托焊接示意圖；
圖3是PDC復(fù)合片與硬質(zhì)合金套以及內(nèi)鑲PDC復(fù)合片焊接示意圖。
[0009]【附圖說明】:
1.鉆頭體 2.PDC復(fù)合片 3.硬質(zhì)合金套 4.內(nèi)鑲PDC復(fù)合片
5.孕鑲金剛石齒托 6.噴嘴。
【具體實(shí)施方式】
[0010]現(xiàn)結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述: 本發(fā)明的制作如下:先將內(nèi)鑲PDC復(fù)合片焊于硬質(zhì)合金套內(nèi)，然后作為一個(gè)整體焊于鉆頭體的齒孔內(nèi)，在同一個(gè)齒孔內(nèi)再焊PDC復(fù)合片；同樣的工序先將孕鑲金剛石齒托釬焊于齒孔內(nèi)，然后再將PDC復(fù)合片釬焊在同一齒孔內(nèi)。
[0011]在使用時(shí)，首先把本發(fā)明與其它鉆井工具連接起來，下入井底，然后開泵循環(huán)鉆井液加壓鉆進(jìn)。鉆頭在含礫地層中鉆進(jìn)時(shí)，首先是PDC復(fù)合片切削巖石，內(nèi)鑲PDC復(fù)合片在硬質(zhì)合金套的內(nèi)部不參與切削巖石，且受到合金套的保護(hù)不會先期損壞，當(dāng)PDC復(fù)合片崩損后，在巖石的研磨下，合金套首先磨損，然后內(nèi)鑲PDC復(fù)合片逐漸出露，參與切削巖石，此時(shí)大部分的內(nèi)鑲PDC復(fù)合片仍然受到合金套的保護(hù)；心部PDC復(fù)合片因?yàn)槭艿降臎_擊較小，復(fù)合片損壞的幾率也相對較小，所以用孕鑲金剛石齒托代替內(nèi)鑲PDC復(fù)合片，當(dāng)PDC復(fù)合片磨損到一定程度后，孕鑲金剛石齒托參與磨削巖石，同時(shí)保護(hù)鉆頭PDC復(fù)合片不受過大沖擊，通過這些方法達(dá)到PDC鉆頭在含礫地層中具有較長的使用壽命的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.適用于含礫石地層的PDC鉆頭，主要由鉆頭體(1)、PDC復(fù)合片(2)和噴嘴(6)組成，其特征是:在鉆頭肩部的PDC復(fù)合片(2)的后部增設(shè)硬質(zhì)合金套(3)，在硬質(zhì)合金套(3)的內(nèi)孔鑲嵌I3DC復(fù)合片或金剛石致密體(4)，在鉆頭心部PDC復(fù)合片的后部設(shè)有孕鑲金剛石齒托(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于含礫石地層的roc鉆頭，其特征是:硬質(zhì)合金套(3)的形狀包括圓形或橢圓形，內(nèi)部的孔包括通孔或盲孔。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于含礫石地層的PDC鉆頭，主要包括鉆頭體、PDC復(fù)合片、硬質(zhì)合金套、內(nèi)鑲PDC復(fù)合片和孕鑲金剛石齒托，這種鉆頭在含礫地層中鉆進(jìn)時(shí)，首先是PDC復(fù)合片切削巖石，內(nèi)鑲PDC復(fù)合片不參與切削巖石，當(dāng)PDC復(fù)合片崩損后，在巖石的磨損下，內(nèi)鑲PDC復(fù)合片逐漸出露，參與切削巖石；孕鑲金剛石齒托磨削巖石，同時(shí)保護(hù)鉆頭PDC復(fù)合片不受過大沖擊，通過這些方法達(dá)到PDC鉆頭在含礫地層中具有較長的使用壽命的目的。
【IPC分類】E21B10/46
【公開號】CN105507820
【申請?zhí)枴緾N201410501699
【發(fā)明人】徐玉超, 關(guān)舒?zhèn)? 田京燕, 王福修, 魏緒偉, 張棟, 陳曦, 張坤, 王明瑞, 汪為濤, 孫駿
【申請人】中國石油化工集團(tuán)公司, 中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2014年9月27日