專利名稱：Pdc組合鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油鉆井用工具，尤其是PDC組合鉆頭。
背景技術(shù)：
石油鉆井過程中常用的鉆頭有牙輪鉆頭，牙輪鉆頭適應(yīng)巖石可鉆性在中硬以上地層，壽命僅在60小時左右且機械鉆速較低，另一種是PDC鉆頭，PDC鉆頭具有較高機械鉆速和進尺，但僅適用于軟至中硬均質(zhì)地層，在PDC鉆頭的基礎(chǔ)上，還有一種雙心PDC鉆頭，該雙心PDC鉆頭均為胎體結(jié)構(gòu)，將片工PDC切削件焊接在鉆頭胎體上，天然金鋼石或人造聚晶金鋼石燒結(jié)在鉆頭體上用做保徑，此種鉆頭結(jié)構(gòu)及制造工藝都很復(fù)雜，質(zhì)量難以保證且成本高。
實用新型內(nèi)容為了解決鉆頭使用壽命低、機械效率不高及鉆井成本高的問題，本實用新型提供一種PDC組合鉆頭，該組合鉆頭以破除地層圍壓的方式鉆進，提高了機械鉆速，在心部形成了巖心柱，大大提高鉆頭穩(wěn)定性、平衡了橫向不平衡力，降低了鉆頭的渦動和回旋的傷害，進一步提高了鉆頭壽命，由于采用內(nèi)、外鉆頭組合結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)內(nèi)、外鉆頭的磨損情況，進行更換磨損嚴重的內(nèi)鉆頭或外鉆頭，降低了鉆頭的成本且提高了鉆頭壽命，進一步降低了鉆井成本。
本實用新型的技術(shù)方案是該PDC組合鉆頭包括密封橡膠圈及接頭，接頭端部的錐度鉆桿扣與鉆桿連接，接頭上端與外PDC鉆頭鋼心連接，內(nèi)PDC鉆頭上設(shè)計有內(nèi)PDC鉆頭鋼心，內(nèi)PDC鉆頭鋼心與外PDC鉆頭鋼心通過鉆桿扣連接，內(nèi)、外PDC鉆頭上分別設(shè)計有內(nèi)、外PDC鉆頭水眼，內(nèi)PDC鉆頭上設(shè)計有密封橡膠圈。
上述接頭與外PDC鉆頭鋼心通過焊口連接；內(nèi)PDC鉆頭鋼心與外PDC鉆頭鋼心通過鉆桿扣連接且通過內(nèi)六方鎖緊。
本實用新型具有如下有益效果由于采取上述方案，即在外PDC鉆頭心部設(shè)計了內(nèi)PDC鉆頭，使內(nèi)、外鉆頭設(shè)計了高度差，鉆進時外PDC鉆頭首先切削巖石，使內(nèi)部形成一個巖心柱，釋放了地層轉(zhuǎn)壓對這個巖心柱的作用，再由內(nèi)PDC鉆頭進行切削，這樣提高了鉆頭的機械鉆速；由于在內(nèi)、外鉆頭的內(nèi)部設(shè)計了水眼，使內(nèi)、外鉆頭都有自己的水力系統(tǒng)，增強了鉆頭的冷卻效果，同時使巖屑得到及時的清洗，避免了重復(fù)切削，提高了鉆頭的機械鉆速，并改善了切削齒工作環(huán)境且提高工作壽命；該組合外頭采用切削齒全包鑲結(jié)構(gòu)，并設(shè)計有加強齒柱，輔助減震墊結(jié)構(gòu)，可以較好的保護切削齒，而且調(diào)整了胎體磨損性能，使之既具有很高的抗彎曲強度，又保證切削齒實現(xiàn)自銳，保證了鉆頭具有較高機械鉆速。


附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-PDC復(fù)合片，2-內(nèi)PDC鉆頭水眼，3-外PDC鉆頭，4-密封橡膠圈，5-外PDC鉆頭鋼心，6-內(nèi)PDC鉆頭鋼心，7-外PDC鉆頭水眼，8-接頭，9-內(nèi)PDC鉆頭，10-鉆桿扣，11-內(nèi)六方，12-焊口。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明由圖1所示，該PDC組合鉆頭包括密封橡膠圈4及接頭8，接頭8端部的錐度鉆桿扣與鉆桿連接，接頭8上端與外PDC鉆頭鋼心5連接，該連接可通過焊口12連接，內(nèi)PDC鉆頭9上設(shè)計有內(nèi)PDC鉆頭鋼心6，內(nèi)PDC鉆頭鋼心6與外PDC鉆頭鋼心5通過鉆桿扣10連接，還可以在鉆桿扣10連接的基礎(chǔ)上通過內(nèi)六方11鎖緊，內(nèi)、外PDC鉆頭(9，3)上分別設(shè)計有內(nèi)、外PDC鉆頭水眼(2，7)且其上置有PDC復(fù)合片1，內(nèi)PDC鉆頭9上設(shè)計有密封橡膠圈4。
在實際使用過程中，組合鉆頭下部設(shè)計有接頭8，接頭8端部的錐度鉆桿扣與鉆桿連接，接頭8上端與外PDC鉆頭鋼心5可通過焊口12焊接在一起，內(nèi)PDC鉆頭9上設(shè)計有內(nèi)PDC鉆頭鋼心6，內(nèi)PDC鉆頭鋼心6與外PDC鉆頭鋼心5通過鉆桿扣10連接，還可在鉆桿扣10連接的基礎(chǔ)上通過內(nèi)六方11鎖緊，該PDC組合鉆頭在外PDC鉆頭心部設(shè)計了內(nèi)PDC鉆頭，內(nèi)、外鉆頭設(shè)計了高度差，該組合鉆頭以破除地層圍壓的方式鉆進，較常規(guī)PDC鉆頭，提高了機械鉆速，該鉆頭鉆進時外PDC鉆頭首先切削巖石，使內(nèi)部形成一定高度的巖心柱，釋放了地層圍壓對這個巖心柱的作用，再由內(nèi)PDC鉆頭進切削，提高了鉆頭的機械鉆速；內(nèi)、外PDC鉆頭(9，3)上分別設(shè)計有內(nèi)、外PDC鉆頭水眼(2，7)，使內(nèi)、外鉆頭都有自己的水力系統(tǒng)，增強了鉆頭的冷卻效果，同時使巖屑得到及時的清洗，避免了重復(fù)切削，提高了鉆頭的機械鉆速且改善了切削齒工作環(huán)境，提高了鉆頭的工作壽命；該組合鉆頭設(shè)計了切削齒全包鑲結(jié)構(gòu)且設(shè)計有加強齒柱、輔助減震墊結(jié)構(gòu)，有效限制切削量及減震作用，提高了組合鉆頭的進尺及能夠較好地保護切削齒。此外，調(diào)整了胎體磨損性能，使之既具有很高的抗彎曲強度，又能保證切削齒實現(xiàn)自銳。由于采用該內(nèi)、外鉆頭組合結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)內(nèi)、外鉆頭的磨損情況進行更換磨損嚴重的內(nèi)鉆頭或外鉆頭，這樣就降低了鉆頭的成本，提高了鉆頭的使用壽命，進一步降低了鉆井成本。
權(quán)利要求1.一種PDC組合鉆頭，包括密封橡膠圈(4)及接頭(8)，其特征在于接頭(8)端部的錐度鉆桿扣與鉆桿連接，接頭(8)上端與外PDC鉆頭鋼心(5)連接，內(nèi)PDC鉆頭(9)上設(shè)計有內(nèi)PDC鉆頭鋼心(6)，內(nèi)PDC鉆頭鋼心(6)與外PDC鉆頭鋼心(5)通過鉆桿扣(10)連接，內(nèi)、外PDC鉆頭(9，3)上分別設(shè)計有內(nèi)、外PDC鉆頭水眼(2，7)，內(nèi)PDC鉆頭(9)上設(shè)計有密封橡膠圈(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1述的一種PDC組合鉆頭，其特征在于接頭(8)與外PDC鉆頭鋼心(5)通過焊口(12)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PDC組合鉆頭，其特征在于內(nèi)PDC鉆頭鋼心(6)與外PDC鉆頭鋼心(5)通過鉆桿扣(10)連接且通過內(nèi)六方(11)鎖緊。
專利摘要一種PDC組合鉆頭。主要解決鉆頭使用壽命低、機械效率不高及鉆井成本高的問題。其特征在于接頭(8)端部的錐度鉆桿扣與鉆桿連接，接頭(8)上端與外PDC鉆頭鋼心(5)連接，內(nèi)PDC鉆頭(9)上設(shè)計有內(nèi)PDC鉆頭鋼心(6)，內(nèi)PDC鉆頭鋼心(6)與外PDC鉆頭鋼心(5)通過鉆桿扣(10)連接，內(nèi)、外PDC鉆頭(9，3)上分別設(shè)計有內(nèi)、外PDC鉆頭水眼(2，7)，內(nèi)PDC鉆頭(9)上設(shè)計有密封橡膠圈(4)。該PDC組合鉆頭提高了鉆頭的使用壽命及機械效率，進一步降低了鉆井成本。
文檔編號E21B10/46GK2851505SQ200520133798
公開日2006年12月27日 申請日期2005年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月21日
發(fā)明者周英操, 王春華, 孔凡華 申請人:大慶石油管理局