自帶增壓裝置pdc鉆頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及油氣田鉆采用PDC鉆頭【技術(shù)領(lǐng)域】，是一種自帶增壓裝置PDC鉆頭，包括鉆頭本體、刀翼、切屑齒、固定墊圈、縮徑加壓套和能連通其上方和下方且能增大壓力的增壓組件，鉆頭本體的上部外側(cè)沿圓周固定安裝有刀翼，刀翼上分布有切屑齒；鉆頭本體的中部和下部?jī)?nèi)側(cè)有進(jìn)液孔，鉆頭本體的頂部分布有與進(jìn)液孔相通的噴嘴水孔。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理而緊湊，其使切削泥漿在鉆井過程中依次通過通液孔和縮徑加壓孔，并通過增壓組件進(jìn)入噴嘴水孔并從噴嘴水孔噴出，在這個(gè)過程中，切削泥漿的壓力被逐漸增大，從而使得切削齒在鉆井過程中能得到良好的沖洗和降溫，便于井底巖屑的排出，能有效的促進(jìn)鉆井的速度和效率。
【專利說明】自帶增壓裝置PDC鉆頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及油氣田鉆采用PDC鉆頭【技術(shù)領(lǐng)域】，是一種自帶增壓裝置PDC鉆頭。【背景技術(shù)】
[0002]鉆頭的英文為Polycrystalline Diamond Compact bit,其是聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭的簡(jiǎn)稱，是地質(zhì)鉆探行業(yè)常用的一種鉆井工具。PDC鉆頭包括胎體式PDC鉆頭和鋼體式PDC鉆頭，其中鋼體式PDC鉆頭，是用鎳、鉻、鑰合金機(jī)械加工成形。經(jīng)過熱處理后在鉆頭體上鉆孔，將人造聚晶金剛石復(fù)合片壓入(緊配合)鉆頭體內(nèi)，用柱狀碳化鎢保徑。
[0003]目前，大多數(shù)的PDC鉆頭的內(nèi)孔均是由一段盲孔加上若干個(gè)噴嘴孔構(gòu)成PDC鉆頭的水利結(jié)構(gòu)，隨著井深的不斷增加，在鉆頭鉆進(jìn)過程中泥漿壓力會(huì)隨著鉆井深度而降低。影響鉆井速度及井底沖洗、破巖效率。由于鉆頭水利不足，在鉆井過程中切削齒得不到良好的沖洗、降溫，井底巖屑不易排出。PDC鉆頭在使用過程中容易過早失效，且發(fā)生泥包現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型提供了一種自帶增壓裝置PDC鉆頭，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有PDC鉆頭的水利結(jié)構(gòu)單一，泥漿壓力會(huì)隨鉆井深度降低，鉆井速度慢、效率低，且使得切削齒在鉆井過程中得不到良好的沖洗、降溫，井底巖屑不易排出，易出現(xiàn)過早失效，發(fā)生泥包的現(xiàn)象。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的:一種自帶增壓裝置PDC鉆頭，包括鉆頭本體、刀翼、切屑齒、固定墊圈、縮徑加壓套和能連通其上方和下方且能增大壓力的增壓組件，鉆頭本體的上部外側(cè)沿圓周固定安裝有刀翼，刀翼上分布有切屑齒；鉆頭本體的中部和下部?jī)?nèi)側(cè)有進(jìn)液孔，鉆頭本體的頂部分布有與進(jìn)液孔相通的噴嘴水孔；進(jìn)液孔的內(nèi)部由上至下套裝有增壓組件、縮徑加壓套和固定墊圈，固定墊圈的中部有通液孔，縮徑加壓套的中部有上口小下口大的縮徑加壓孔。
[0006]下面是對(duì)上述實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn):
[0007]上述進(jìn)液孔的內(nèi)部可由上至下依次套裝有至少兩組增壓組件，增壓組件包括位于下方的脈沖震蕩墊片和座于脈沖震蕩墊片上方的回?fù)魤|片，脈沖震蕩墊片的中部有上口大下口小的脈沖震蕩腔，回?fù)魤|片的中部有上口小下口大的回?fù)舴至骺住?br> [0008]上述進(jìn)液孔的上部?jī)?nèi)側(cè)可固定有內(nèi)環(huán)臺(tái)，位于頂部的增壓組件的上端通過固定墊圈抵在內(nèi)環(huán)臺(tái)的下端面。
[0009]上述縮徑加壓孔的內(nèi)壁可呈平滑過渡，脈沖震蕩腔的上部和下部均呈豎直孔且兩豎直孔之間連接有呈上大下小的倒錐臺(tái)孔，回?fù)舴至骺壮实古_(tái)階形孔且大徑的頂部外側(cè)呈圓弧形倒角。
[0010]上述通液孔的上端直徑可與縮徑加壓孔的下端直徑相同，縮徑加壓孔的上端直徑與脈沖震蕩腔的下端直徑相同，脈沖震蕩腔的上端直徑與回?fù)舴至骺椎南露酥睆较嗤?br> [0011]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，其使切削泥漿在鉆井過程中依次通過通液孔和縮徑加壓孔，并通過增壓組件進(jìn)入噴嘴水孔并從噴嘴水孔噴出，在這個(gè)過程中，切削泥漿的壓力被逐漸增大至合適的強(qiáng)度，從而使得切削齒在鉆井過程中能得到良好的沖洗和降溫，便于井底巖屑的排出，能有效的促進(jìn)鉆井的速度和效率，避免鉆頭的過早失效及泥包現(xiàn)象的產(chǎn)生。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]附圖1為本實(shí)用新型最佳實(shí)施例的主視剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖2為附圖1中A處的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖中的編碼分別為:1為鉆頭本體，2為刀翼，3為切屑齒,4為固定墊圈,5為縮徑加壓套，6為進(jìn)液孔，7為噴嘴水孔，8為通液孔，9為縮徑加壓孔，10為脈沖震蕩墊片，11為回?fù)魤|片，12為脈沖震蕩腔,13為回?fù)舴至骺住?br> 【具體實(shí)施方式】
[0015]本實(shí)用新型不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案與實(shí)際情況來確定具體的實(shí)施方式。
[0016]在本實(shí)用新型中，為了便于描述，各部件的相對(duì)位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說明書附圖1的布圖方式來進(jìn)行描述的，如:前、后、上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說明書附圖的布圖方向來確定的。
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0018]如附圖1、2所示，該自帶增壓裝置PDC鉆頭包括鉆頭本體1、刀翼2、切屑齒3、固定墊圈4、縮徑加壓套5和能連通其上方和下方且能增大壓力的增壓組件，鉆頭本體I的上部外側(cè)沿圓周固定安裝有刀翼2，刀翼2上分布有切屑齒3 ;鉆頭本體I的中部和下部?jī)?nèi)側(cè)有進(jìn)液孔6，鉆頭本體I的頂部分布有與進(jìn)液孔6相通的噴嘴水孔7 ;進(jìn)液孔6的內(nèi)部由上至下套裝有增壓組件、縮徑加壓套5和固定墊圈4，固定墊圈4的中部有通液孔8，縮徑加壓套5的中部有上口小下口大的縮徑加壓孔9。在鉆井過程中，切削泥漿將依次通過通液孔8和縮徑加壓孔9，并通過增壓組件進(jìn)入噴嘴水孔7并從噴嘴水孔7噴出，在這個(gè)過程中，切削泥漿的壓力被逐漸增大至合適的強(qiáng)度，從而使得切削齒在鉆井過程中能得到良好的沖洗和降溫，便于井底巖屑的排出，能有效的促進(jìn)鉆井的速度和效率，避免鉆頭的過早失效及泥包現(xiàn)象的產(chǎn)生；根據(jù)需求，鉆頭本體I可包括由上至下為加工為一體或通過焊接為一體的鉆頭誕部和鉆頭接頭。
[0019]可根據(jù)實(shí)際需要，對(duì)上述自帶增壓裝置PDC鉆頭作進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn):
[0020]如附圖1、2所示，進(jìn)液孔6的內(nèi)部由上至下依次套裝有至少兩組增壓組件，增壓組件包括位于下方的脈沖震蕩墊片10和座于脈沖震蕩墊片10上方的回?fù)魤|片11，脈沖震蕩墊片10的中部有上口大下口小的脈沖震蕩腔12，回?fù)魤|片11的中部有上口小下口大的回?fù)舴至骺?3。切削泥漿通過縮加壓徑孔加壓后進(jìn)入脈沖震蕩腔12，并通過回?fù)舴至骺?3回旋加速，由此經(jīng)過多次加壓后從噴嘴水孔7射出，此時(shí)噴出的切削泥漿將具有較大的壓力?？赏ㄟ^改變?cè)鰤航M件的組數(shù)，從而改變切削泥漿在鉆頭本體I內(nèi)的加壓次數(shù)；根據(jù)需求，增壓組件的數(shù)量可為三組。
[0021]如附圖1、2所示，進(jìn)液孔6的上部?jī)?nèi)側(cè)固定有內(nèi)環(huán)臺(tái)8，位于頂部的增壓組件的上端通過固定墊圈4抵在內(nèi)環(huán)臺(tái)8的下端面。內(nèi)環(huán)臺(tái)8和固定墊圈4可形成對(duì)增壓組件和縮徑加壓套5的限位，避免其因受到切削泥漿的沖擊而產(chǎn)生位移，改善其增壓效果。
[0022]如附圖1、2所示，縮徑加壓孔9的內(nèi)壁呈平滑過渡，脈沖震蕩腔12的上部和下部均呈豎直孔且兩豎直孔之間連接有呈上大下小的倒錐臺(tái)孔，回?fù)舴至骺?3呈倒臺(tái)階形孔且大徑的頂部外側(cè)呈圓弧形倒角。這樣可避免切削泥漿在通過上述孔內(nèi)時(shí)附著在孔壁上，便于清理。
[0023]如附圖1、2所示，通液孔8的上端直徑與縮徑加壓孔9的下端直徑相同，縮徑加壓孔9的上端直徑與脈沖震蕩腔12的下端直徑相同，脈沖震蕩腔12的上端直徑與回?fù)舴至骺?3的下端直徑相同。這樣可使其具有良好的增壓效果。
[0024]以上技術(shù)特征構(gòu)成了本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。
【權(quán)利要求】
1.一種自帶增壓裝置PDC鉆頭，其特征在于包括鉆頭本體、刀翼、切屑齒、固定墊圈、縮徑加壓套和能連通其上方和下方且能增大壓力的增壓組件，鉆頭本體的上部外側(cè)沿圓周固定安裝有刀翼，刀翼上分布有切屑齒；鉆頭本體的中部和下部?jī)?nèi)側(cè)有進(jìn)液孔，鉆頭本體的頂部分布有與進(jìn)液孔相通的噴嘴水孔；進(jìn)液孔的內(nèi)部由上至下套裝有增壓組件、縮徑加壓套和固定墊圈，固定墊圈的中部有通液孔，縮徑加壓套的中部有上口小下口大的縮徑加壓孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自帶增壓裝置PDC鉆頭，其特征在于進(jìn)液孔的內(nèi)部由上至下依次套裝有至少兩組增壓組件，增壓組件包括位于下方的脈沖震蕩墊片和座于脈沖震蕩墊片上方的回?fù)魤|片，脈沖震蕩墊片的中部有上口大下口小的脈沖震蕩腔，回?fù)魤|片的中部有上口小下口大的回?fù)舴至骺住?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自帶增壓裝置PDC鉆頭，其特征在于進(jìn)液孔的上部?jī)?nèi)側(cè)固定有內(nèi)環(huán)臺(tái)，增壓組件的上端通過固定墊圈抵在內(nèi)環(huán)臺(tái)的下端面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自帶增壓裝置PDC鉆頭，其特征在于進(jìn)液孔的上部?jī)?nèi)側(cè)固定有內(nèi)環(huán)臺(tái)，位于頂部的增壓組件的上端通過固定墊圈抵在內(nèi)環(huán)臺(tái)的下端面。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的自帶增壓裝置PDC鉆頭，其特征在于縮徑加壓孔的內(nèi)壁呈平滑過渡，脈沖震蕩腔的上部和下部均呈豎直孔且兩豎直孔之間連接有呈上大下小的倒錐臺(tái)孔，回?fù)舴至骺壮实古_(tái)階形孔且大徑的頂部外側(cè)呈圓弧形倒角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的自帶增壓裝置PDC鉆頭，其特征在于通液孔的上端直徑與縮徑加壓孔的下端直徑相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的自帶增壓裝置PDC鉆頭，其特征在于通液孔的上端直徑與縮徑加壓孔的下端直徑相同，縮徑加壓孔的上端直徑與脈沖震蕩腔的下端直徑相同，脈沖震蕩腔的上端直徑與回?fù)舴至骺椎南露酥睆较嗤?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自帶增壓裝置PDC鉆頭，其特征在于通液孔的上端直徑與縮徑加壓孔的下端直徑相同，縮徑加壓孔的上端直徑與脈沖震蕩腔的下端直徑相同，脈沖震蕩腔的上端直徑與回?fù)舴至骺椎南露酥睆较嗤?br> 【文檔編號(hào)】E21B10/43GK203701984SQ201320881011
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】曾衛(wèi)林, 張 杰 申請(qǐng)人:克拉瑪依市新鋒銳金剛石鉆頭制造有限公司