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      五刀翼鋼體pdc鉆頭的制作方法

      文檔序號(hào):5343705閱讀:424來(lái)源:國(guó)知局
      專利名稱:五刀翼鋼體pdc鉆頭的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本實(shí)用新型涉及一種石油鉆井使用的PDC鉆頭,尤其是涉及一種五刀翼鋼體PDC 鉆頭。
      背景技術(shù)
      在開發(fā)石油和天然氣的鉆井作業(yè)中,普遍采用PDC金剛石鉆頭,金剛石鉆頭按材質(zhì)分為胎體式和鋼體式兩種,在軟地層或者硬地層鉆進(jìn)過(guò)程中,目前多數(shù)采用胎體式PDC 鉆頭,其是通過(guò)燒結(jié)等工藝生產(chǎn)出來(lái)的,工藝復(fù)雜,生產(chǎn)周期長(zhǎng),成本較高,且鉆頭抗扭矩能力差。

      實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有胎體式PDC鉆頭,生產(chǎn)工藝復(fù)雜,生產(chǎn)周期長(zhǎng),成本較高,且抗扭矩能力差的不足,本實(shí)用新型提供一種五刀翼鋼體PDC鉆頭。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是五刀翼鋼體PDC鉆頭的鉆頭冠前端部設(shè)置有刀翼,刀翼之間安裝有水眼;刀翼包括主刀翼和副刀翼,刀翼的半徑不相等, 主刀翼的半徑大于副刀翼的半徑,刀翼上固定安裝有復(fù)合片,刀翼前端的大復(fù)合片為大切削齒;刀翼后端部為規(guī)徑,大切削齒與規(guī)徑之間的過(guò)渡段為保徑,規(guī)徑和保徑上固定安裝的小復(fù)合片為小切削齒。刀翼的數(shù)量為5個(gè),主刀翼I、副刀翼I、主刀翼II、副刀翼II、副刀翼III順時(shí)針排列在鉆頭冠的前端;以主刀翼I為基準(zhǔn),副刀翼I、主刀翼II、副刀翼II、副刀翼III與主刀翼I的夾角依次為87°、164°、234° ,298°。每個(gè)刀翼前端面、刀翼后端面為斜面,刀翼前端面、刀翼后端面斜面的角度為10° 15°。主刀翼I、副刀翼I、主刀翼 II、副刀翼II、副刀翼III上復(fù)合片的數(shù)量分別為9個(gè)、5個(gè)、8個(gè)、6個(gè)、4個(gè)。本實(shí)用新型的有益效果是,布齒靈活,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,適應(yīng)性強(qiáng),減少井下復(fù)雜情況的處理時(shí)間,鉆井風(fēng)險(xiǎn)小,可有效降低鉆井作業(yè)費(fèi)用。

      圖1是本實(shí)用新型五刀翼鋼體PDC鉆頭主視圖。圖2是本實(shí)用新型五刀翼鋼體PDC鉆頭俯視圖。圖中1.大切削齒,2.刀翼前端面,3.小切削齒,4.主刀翼I,5.規(guī)徑,6.刀翼后端面,7.保徑,8.副刀翼I,9.主刀翼II,10.副刀翼II,11.副刀翼III,12.鉆頭冠。
      具體實(shí)施方式
      以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉的是,本發(fā)明不限于所列出的具體實(shí)施方式
      ,只要符合本發(fā)明的精神,都應(yīng)該包括于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。本實(shí)用新型五刀翼鋼體PDC鉆頭,鉆頭冠12前端部設(shè)置有刀翼,刀翼之間安裝有水眼。刀翼包括主刀翼和副刀翼,刀翼的半徑不相等,主刀翼的半徑大于副刀翼的半徑,刀翼上固定安裝有復(fù)合片,刀翼前端的大復(fù)合片為大切削齒1,刀翼后端部為規(guī)徑5,大切削齒1與規(guī)徑5之間的過(guò)渡段為保徑7,規(guī)徑5和保徑7上固定安裝的小復(fù)合片為小切削齒 3,刀翼的數(shù)量為5個(gè),主刀翼14、副刀翼18、主刀翼119、副刀翼1110、副刀翼IIIll順時(shí)針排列在鉆頭冠12的前端部。以主刀翼14為基準(zhǔn),副刀翼18、主刀翼119、副刀翼1110、副刀翼IIIll與主刀翼14的夾角依次為87°、164°、234° ,298°。本實(shí)用新型五刀翼鋼體PDC鉆頭,5個(gè)刀翼的刀翼前端面2、刀翼后端面6為斜面; 刀翼前端面2、刀翼后端面6斜面的角度為10° 15°,斜面的角度為12°時(shí)鉆頭的切削效果更佳。每個(gè)刀翼上的復(fù)合片數(shù)量不等,通常主刀翼14、副刀翼18、主刀翼119、副刀翼 1110、副刀翼IIIll上復(fù)合片的數(shù)量分別為9個(gè)、5個(gè)、8個(gè)、6個(gè)、4個(gè)。本實(shí)用新型五刀翼鋼體PDC鉆頭的鉆頭冠部是由一整體合金結(jié)構(gòu)鋼通過(guò)機(jī)械加工而成,刀翼的外表面均通過(guò)堆焊工藝加強(qiáng)其耐磨性能、抗沖擊性能和耐沖蝕性能,切削齒是通過(guò)焊接工藝焊接在齒窩中,切削齒的尾部再通過(guò)堆焊對(duì)其起到加強(qiáng)保護(hù)作用。規(guī)徑面上銑有合金柱槽,合金柱與合金柱槽是通過(guò)過(guò)盈配合鑲嵌在槽內(nèi)的,外部再通過(guò)堆焊工藝對(duì)其加強(qiáng)保護(hù),增強(qiáng)其耐磨性和抗沖擊性。在鉆井作業(yè)中,當(dāng)鉆遇較軟地層時(shí),本實(shí)用新型五刀翼鋼體PDC鉆頭的大切削齒首先發(fā)揮作用,由于以大型切削齒為主導(dǎo)齒,單齒吃入地層較深,攻擊性能較強(qiáng),可以提高機(jī)械鉆速。心部的中心水眼既中和了橫向力,消除滯留和回流區(qū)域,又加快了巖屑的排出, 避免重復(fù)切削。當(dāng)鉆遇較硬地層時(shí),鋼體鉆頭的抗沖擊性能發(fā)揮作用,對(duì)鉆頭整體起到了保護(hù)作用,提高了鉆頭的使用壽命,當(dāng)穿過(guò)硬地層后,又可以在低鉆壓下以較高的機(jī)械鉆速鉆進(jìn)。應(yīng)該注意的是上述實(shí)施例是示例而非限制本發(fā)明,本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)很多替代實(shí)施例而不脫離本專利的權(quán)利要求范圍。
      權(quán)利要求1.一種五刀翼鋼體PDC鉆頭,鉆頭冠前端部設(shè)置有刀翼,刀翼之間安裝有水眼;刀翼包括主刀翼和副刀翼,刀翼的半徑不相等,主刀翼的半徑大于副刀翼的半徑,刀翼上固定安裝有復(fù)合片,刀翼前端的大復(fù)合片為大切削齒,刀翼后端部為規(guī)徑,大切削齒與規(guī)徑之間的過(guò)渡段為保徑,規(guī)徑和保徑上固定安裝的小復(fù)合片為小切削齒,其特征是所述刀翼的數(shù)量為5個(gè),主刀翼I (4)、副刀翼I (8)、主刀翼II (9)、副刀翼II (10)、副刀翼III(Il)順時(shí)針排列在鉆頭冠(12)的前端部;以所述主刀翼1(4)為基準(zhǔn),副刀翼1(8)、主刀翼11(9)、副刀翼11(10)、副刀翼 III(Il)與主刀翼1(4)的夾角依次為87°、164°、234° ,298°。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述五刀翼鋼體PDC鉆頭,其特征是所述每個(gè)刀翼前端面O)、刀翼后端面(6)為斜面。
      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述五刀翼鋼體PDC鉆頭,其特征是所述刀翼前端面O)、刀翼后端面(6)斜面的角度為10° 15°。
      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述五刀翼鋼體PDC鉆頭,其特征是所述主刀翼I、副刀翼 I (8)、主刀翼II (9)、副刀翼II (10)、副刀翼III (11)上復(fù)合片的數(shù)量分別為9個(gè)、5個(gè)、8個(gè)、 6個(gè)、4個(gè)。
      專利摘要一種五刀翼鋼體PDC鉆頭。為了克服現(xiàn)有胎體式PDC鉆頭,生產(chǎn)工藝復(fù)雜,生產(chǎn)周期長(zhǎng),成本較高,且抗扭矩能力差的不足,本實(shí)用新型鉆頭冠前端部設(shè)置有刀翼,刀翼之間安裝有水眼;刀翼包括主刀翼和副刀翼,刀翼的數(shù)量為5個(gè),主刀翼I(4)、副刀翼I(8)、主刀翼II(9)、副刀翼II(10)、副刀翼III(11)順時(shí)針排列在鉆頭冠(12)的前端;以主刀翼I(4)為基準(zhǔn),副刀翼I(8)、主刀翼II(9)、副刀翼II(10)、副刀翼III(11)與主刀翼I(4)的夾角依次為87°、164°、234°、298°。其有益效果是布齒靈活、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)、使用高效、減少井下復(fù)雜情況的處理時(shí)間、鉆井風(fēng)險(xiǎn)小、可有效降低鉆井作業(yè)費(fèi)用。
      文檔編號(hào)E21B10/43GK202338206SQ20112048414
      公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
      發(fā)明者于連杰, 何飛, 孫輝, 張松峰, 李隆承, 武強(qiáng), 汪恩寶, 王樹業(yè), 肖華, 謝金, 郭俊磊, 魏向輝 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司, 渤海石油裝備(天津)中成機(jī)械制造有限公司
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