專利名稱：：金剛石鉆頭保徑齒段的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種金剛石鉆頭保徑齒段的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
：金剛石鉆頭是一種在地層鉆井工程中得到了廣泛應(yīng)用的鉆井工具，由鉆頭體、切削齒、保徑墊和水力結(jié)構(gòu)等組成，它是通過(guò)其切削齒與地層巖石的接觸對(duì)其產(chǎn)生擠壓和剪切巖層來(lái)破碎巖石的。由于硬地層和硬夾層的抗剪切強(qiáng)度高，在鉆進(jìn)過(guò)程中PDC(PolycrystallineDiamondCompact聚晶金剛石復(fù)合)切削齒承受著很大的扭矩力，鉆頭容易產(chǎn)生自然的回旋振動(dòng)，鉆頭切削齒承受高沖擊載荷就更大，導(dǎo)致PDC切削齒沖擊損壞或造成金剛石層碎裂和整個(gè)金剛石層脫落，因而易造成PDC齒先期失效，特別是保徑齒，如果保徑齒一失效，鉆頭就不再有進(jìn)尺，大大縮短鉆頭的使用壽命。近年來(lái)，隨著深井的增加，鉆遇的地層硬度高、夾層多、研磨性強(qiáng)，對(duì)金剛石鉆頭的要求也越來(lái)越高，尤其是保徑部位，為了解決這一問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種新型保徑結(jié)構(gòu)，它在維持原來(lái)鉆頭布齒設(shè)計(jì)不變的前提下，增強(qiáng)鉆頭的保徑能力，從而提高鉆頭的使用壽
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種金剛石鉆頭保徑齒段的結(jié)構(gòu)，以解決傳統(tǒng)的鉆頭設(shè)計(jì)保徑先期失效問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案包括一種金剛石鉆頭保徑齒段的結(jié)構(gòu)，該保徑齒段由至少兩排保徑齒組成，前排保徑齒由孕鑲齒、金剛石復(fù)合齒或硬質(zhì)合金齒的一種或幾種混合布置而成，第二排保徑齒由PDC齒、金剛石復(fù)合齒、硬質(zhì)合金齒或孕鑲齒的一種或幾種混合布置而成。該孕鑲齒是金剛石孕鑲齒、TSP孕鑲齒或金剛石和TSP混合孕鑲齒。該孕鑲齒為圓柱體，該圓柱體的頂端為平頭、楔形、球形或錐球形。在該第二排保徑齒后還包括第三排保徑齒。該第三排保徑齒采用金剛石復(fù)合齒、硬質(zhì)合金齒、PDC齒或孕鑲齒的一種或幾種混合布置而成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型具有高抗研磨、耐沖擊的特性，前排保徑齒首先接觸地層，承受大部分沖擊載荷，防止后排復(fù)合片載荷過(guò)大，造成碎裂等現(xiàn)象，有效防止鉆頭先期失效。從而提高了鉆井的效率，延長(zhǎng)了鉆頭的壽命。圖1是本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例的鉆頭冠部三維投影圖；圖2是本實(shí)用新型圖1中一個(gè)刮刀上的保徑齒示意圖；圖3是本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的保徑齒示意圖；[0014]圖4是本實(shí)用新型的第三實(shí)施例的保徑齒示意圖；圖5是本實(shí)用新型的第四實(shí)施例的保徑齒示意圖；圖6是本實(shí)用新型的第五實(shí)施例的保徑齒示意圖；附圖標(biāo)記說(shuō)明1-前排保徑齒；2-第二排保徑齒；3-第三排保徑齒；4-刮刀。具體實(shí)施方式為了使本實(shí)用新型的形狀、構(gòu)造以及特點(diǎn)能夠更好地被理解，以下將結(jié)合較佳實(shí)施例并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。—種金剛石鉆頭保徑齒段的結(jié)構(gòu)，保徑齒段由至少兩排保徑齒組成。前排保徑齒1由抗沖擊、抗研磨能力強(qiáng)的孕鑲齒、金剛石復(fù)合齒或硬質(zhì)合金齒的一種或幾種混合布置而成；而第二排保徑齒2可以由PDC齒、金剛石復(fù)合齒、硬質(zhì)合金齒、孕鑲齒的一種或幾種混合布置而成。保徑齒通過(guò)燒結(jié)或焊接方式固定在金剛石鉆頭的刮刀4上。孕鑲齒是由金剛石、TSP(Thermalstablepolycrystallinediamond熱禾急定聚晶金剛石)或金剛石與TSP混合后，與胎體粉按一定比例混合燒結(jié)而成的切削齒。該金剛石可以是天然的也可以是人造的金剛石。該孕鑲齒為圓柱體，該圓柱體的頂端為平頭、楔形、球形或錐球形。硬質(zhì)合金齒的材料為碳化物，硬質(zhì)合金齒的頂端呈楔形、球形或錐球形。金剛石復(fù)合齒是由聚晶金剛石層和硬質(zhì)合金齒在高溫高壓下燒結(jié)而成。金剛石復(fù)合齒兼具硬質(zhì)合金齒的高韌性和金剛石的高耐磨性，在保證抗沖擊性的同時(shí)，金剛石復(fù)合齒的耐磨性大幅提高。該金剛石復(fù)合齒的頂端呈楔形、球形或錐球形。如圖l所示，是本實(shí)用新型的第一個(gè)較佳實(shí)施例，前排保徑齒l采用球頭圓柱體的TSP孕鑲齒，垂直保徑面方向焊接到胎體刮刀4上。第二排保徑齒2采用PDC齒，用燒結(jié)或焊接方式固定到胎體刮刀4上。圖2是圖1中一個(gè)刮刀4上的保徑齒的示意圖。采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型具有高抗研磨、耐沖擊的特性，前排孕鑲保徑齒1首先接觸地層，承受大部分沖擊載荷，防止后排復(fù)合片載荷過(guò)大，造成碎裂等現(xiàn)象，有效防止鉆頭先期失效。從而提高了鉆井的效率，延長(zhǎng)了鉆頭的壽命。如圖3所示，是本實(shí)用新型的第二個(gè)較佳實(shí)施例，是在第一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上增加第三排保徑齒3，第三排保徑齒3也采用孕鑲齒，進(jìn)一步提高鉆頭的保徑能力。如圖4所示，是本實(shí)用新型的第三個(gè)較佳實(shí)施例，前排保徑齒1采用平頭圓柱體的TSP孕鑲齒，平行保徑面方向燒結(jié)或焊接到胎體刮刀4上。第二排保徑齒2采用PDC齒，用焊接方式固定到胎體刮刀4上。如圖5所示，是本實(shí)用新型的第四個(gè)較佳實(shí)施例，前排保徑齒1采用平頭圓柱體的TSP孕鑲齒，平行保徑面方向燒結(jié)或焊接到胎體刮刀4上。第二排保徑齒2采用球頭金剛石復(fù)合齒，垂直保徑面方向焊接到胎體刮刀4上。如圖6所示，是本實(shí)用新型的第五個(gè)較佳實(shí)施例，前排保徑齒1采用平頭圓柱體的TSP孕鑲齒，平行保徑面方向燒結(jié)或焊接到胎體刮刀4上。第二排保徑齒2采用球頭硬質(zhì)合金齒，預(yù)先燒結(jié)在鉆頭刮刀4上。以上說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求一種金剛石鉆頭保徑齒段的結(jié)構(gòu)，其特征在于該保徑齒段由至少兩排保徑齒組成，前排保徑齒由孕鑲齒、金剛石復(fù)合齒或硬質(zhì)合金齒的一種或幾種混合布置而成，第二排保徑齒由PDC齒、金剛石復(fù)合齒、硬質(zhì)合金齒或孕鑲齒的一種或幾種混合布置而成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金剛石鉆頭保徑齒段的結(jié)構(gòu)，其特征在于該孕鑲齒是金剛石孕鑲齒、TSP孕鑲齒或金剛石和TSP混合孕鑲齒。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的金剛石鉆頭保徑齒段的結(jié)構(gòu)。其特征在于該孕鑲齒為圓柱體，該圓柱體的頂端為平頭、楔形、球形或錐球形。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金剛石鉆頭保徑齒段的結(jié)構(gòu)，其特征在于在該第二排保徑齒后還包括第三排保徑齒。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金剛石鉆頭保徑齒段的結(jié)構(gòu)，其特征在于該第三排保徑齒采用金剛石復(fù)合齒、硬質(zhì)合金齒、PDC齒或孕鑲齒的一種或幾種混合布置而成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金剛石鉆頭保徑齒段的結(jié)構(gòu)，其特征在于該保徑齒段包括至少一個(gè)刮刀，所述保徑齒焊接或燒結(jié)在所述刮刀上。專利摘要本實(shí)用新型是一種金剛石鉆頭保徑齒段的結(jié)構(gòu)，在維持原來(lái)鉆頭布齒設(shè)計(jì)不變的前提下，該保徑齒段由至少兩排保徑齒組成，前排保徑齒由孕鑲齒、金剛石復(fù)合齒或硬質(zhì)合金齒的一種或幾種混合布置而成，第二排保徑齒由PDC齒、金剛石復(fù)合齒、硬質(zhì)合金齒或孕鑲齒的一種或幾種混合布置而成。本實(shí)用新型的一種金剛石鉆頭保徑齒段的結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于沖擊性、研磨性很強(qiáng)的多夾層地層，要求金剛石鉆頭既具有較強(qiáng)的切削能力，又具有較強(qiáng)的抗沖擊、抗研磨能力，從而提高鉆井的效率，提高鉆頭的使用壽命。文檔編號(hào)E21B10/46GK201474617SQ200920303879公開(kāi)日2010年5月19日申請(qǐng)日期2009年6月1日優(yōu)先權(quán)日2009年6月1日發(fā)明者王艷梅申請(qǐng)人:武漢億斯達(dá)工具有限公司