一种后排齿可整体拆卸的多样化PDC钻头制造技术

技术编号:13891918 阅读:99 留言:0更新日期:2016-10-24 13:07
本发明专利技术提供一种后排齿可整体拆卸的多样化PDC钻头,该钻头包括前排和后排PDC切削齿、钻头本体、接头、刀翼、规径、喷嘴、硬质合金块和排屑槽;钻头本体与接头相连接,其内嵌有喷嘴,其上均匀固定数个刀翼,在每个刀翼上钎焊前排PDC切削齿,两个相邻刀翼之间形成排屑槽,后排PDC切削齿焊接在硬质合金块上,硬质合金块螺纹连接在刀翼上。遇到地层很软,对钻头破坏性不强,就可以卸下后排PDC切削齿,采用单排齿钻进,提高钻进速度;遇到地层很硬,破坏性很强,就装上后排PDC切削齿,提高钻头的使用寿命,不仅拓宽了钻头对复杂地层的适应能力,大大减小井队对钻头的使用成本和运输成本,而且能够减少钻井作业的周期,节约钻井成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油、地质用的回转钻进钻头,具体的说,是一种后排齿可整体拆卸的多样化PDC钻头
技术介绍
目前,在石油、地质勘探等领域进行钻井作业中,经常出现地层突变的情况。比如,相距很近的两口井,从理论上来说,地层和岩性应当很相似,但有时候就是会发生突变,这样就会导致在上口井表现很好的钻头型号,在本口井表现极差,甚至造成一定的井下事故。针对地层可钻性,以及对钻头破坏性的突变,通常我们都是通过增加或减少布齿密度,增加或减少双排齿来应对。但是在一口井准备同一型号的单排齿钻头和双排齿钻头,会大大增加了井队打井成本,和制造商的运送成本。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题就是提供一种后排齿可整体拆卸的多样化PDC钻头,能够大大减少井队的打井成本,以及运送成本。其技术方案如下:本专利技术提供一种后排齿可整体拆卸的多样化PDC钻头,该钻头包括前排PDC切削齿、钻头本体、接头、刀翼、规径、喷嘴和排屑槽,钻头本体与接头相连接,接头与钻杆连接,钻头本体内嵌有数个喷嘴,钻头本体上均匀固定数个刀翼,在每个刀翼上钎焊若干个前排PDC切削齿,两个相邻刀翼之间形成排屑槽,与接头相接外径最大处为规径,其关键技术是:该钻头还包括若干个后排PDC切削齿和数个硬质合金块,在每个刀翼背面设置一定数量的螺纹孔,后排PDC切削齿焊接在硬质合金块上,硬质合金块通过内六角螺钉螺纹连接在刀翼上。所述后排PDC切削齿的大小范围为Ф8mm-Ф16mm。在所述每个刀翼上设置2-16个后排PDC切削齿。钻头本体为胎体钻头,也可为钢体钻头。刀翼形为直刀翼,也可为螺旋形刀翼。后排PDC切削齿布齿方式与前排PDC切削齿可以同轨迹,也可以不同轨迹。后排PDC切削齿与前排PDC切削齿的高差能够调节。与现有技术相比,本专利技术具有的有益效果是:1、本专利技术运用范围广,可以运用到各种尺寸的钻头上,也可以运用到取芯钻头。2、采用本专利技术的钻头,遇到地层很软,对钻头破坏性不强,就可以卸下后排PDC切削齿,采用单排齿钻进,提高钻进速度,而不需要另外重新再订一只单排齿钻头;遇到地层很硬,破坏性很强,就装上后排PDC切削齿,提高钻头的使用寿命,能够大大减小井队对钻头的使用成本和运输成本。3、本专利技术的后排齿设计很灵活,通过准备多个硬质合金块实现多种布齿方式,比如:后排可与前排同轨迹,也可不同轨迹,前后排齿的高差也可进行调节。避免因小改动重复设计和制造钻头,减少钻头厂家设计和制造成本。4、本专利技术的钻头,后排齿从形状分可以是圆柱齿、圆锥齿、尖齿、球头齿等,从材料分可以是PDC金刚石复合片、硬质合金齿,还可以是孕镶齿等。一个本体,多种后排齿,由于替换极其方便,不同刀翼的后排齿可以使用不同类型,可组合成多种多样的钻头形式,针对多种多样的地层。避免本体的重复设计。5、采用本专利技术的钻头,在地层变化频繁,现场可根据实际情况决定使用哪种钻头型号,拓宽了钻头对复杂地层的适应能力,大大提高钻头选型的成功率。6、采用本专利技术的钻头能够减少钻井作业的周期,节约钻井成本。附图说明图1是本专利技术结构示意图;图2是本专利技术后排PDC切削齿与刀翼连接示意图;图3是本专利技术刀翼局部放大示意图;图4是本专利技术后排PDC切削齿结构一示意图;图5是本专利技术后排PDC切削齿结构二示意图;图6是本专利技术后排PDC切削齿结构三示意图;图7是本专利技术后排PDC切削齿结构四示意图。图中附图标记:1—前排PDC切削齿;2—钻头本体;3—接头;4—刀翼;5—规径;6—喷
嘴;7—后排PDC切削齿;8—硬质合金块;9—内六角螺钉;10—排屑槽。具体实施方式参见图1-图3,本专利技术提供一种后排齿可整体拆卸的多样化PDC钻头,该钻头包括前排PDC切削齿1、钻头本体2、接头3、刀翼4、规径5、喷嘴6和排屑槽10,钻头本体2可以是胎体钻头,也可以是钢体钻头,钻头本体2与接头3相连接,接头4与钻杆连接,钻头本体2内嵌有数个喷嘴6,钻头本体2上均匀固定数个刀翼4,钻头刀翼4形状可为直刀翼,也可为螺旋形刀翼,在每个刀翼4上钎焊若干个前排PDC切削齿1,两个相邻刀翼4之间形成排屑槽10,与接头3相接外径最大处为规径5,其关键技术是:该钻头还包括若干个后排PDC切削齿7和数个硬质合金块8,在每个刀翼4背面设置一定数量的螺纹孔,后排PDC切削齿7焊接在硬质合金块8上,硬质合金块8通过内六角螺钉9螺纹连接在刀翼4上。根据实际情况可以调节后排PDC切削齿7的大小和数量,后排PDC切削齿7的大小范围为Ф8mm-Ф16mm,每个刀翼4上设置2-16个后排PDC切削齿7。后排PDC切削齿7可与前排PDC切削齿1同轨迹,也可不同轨迹,后排PDC切削齿7与前排PDC切削齿1的高差也可进行调节。胎体钻头在烧结时,需要做相应的硬质合金块8的石墨替代块,烧结完成后,取下石墨替代块,然后在胎体钻头的钻头刀翼4后排相应位置上钻出螺纹孔,最后用内六角螺钉9将硬质合金块8螺纹连接在钻头刀翼4上。后排PDC切削齿7的形状可以是如图4所示的尖齿、如图5所示的圆锥齿、如图6所示的球头齿、如图7所示的圆柱齿等,后排PDC切削齿7的材料可以是PDC金刚石复合片、硬质合金齿、孕镶齿等。一个钻头本体2,多种后排PDC切削齿7,由于替换极其方便,不同刀翼4的后排PDC切削齿7可以使用不同类型,可组合成多种多样的钻头形式,能够适应多种多样的地层。钻头工作时,遇到地层很软,对钻头破坏性不强,就可以卸下后排PDC切削齿7,采用单排齿钻进,提高钻进速度,而不需要另外重新再订一只单排齿钻头;遇到地层很硬,破坏性很强,就装上后排PDC切削齿7,提高钻头的使用寿命。本文档来自技高网
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一种后排齿可整体拆卸的多样化PDC钻头

【技术保护点】
一种后排齿可整体拆卸的多样化PDC钻头,该钻头包括前排PDC切削齿(1)、钻头本体(2)、接头(3)、刀翼(4)、规径(5)、喷嘴(6)和排屑槽(10),钻头本体(2)与接头(3)相连接,接头(3)与钻杆连接,钻头本体(2)内嵌有数个喷嘴(6),钻头本体(2)上均匀固定数个刀翼(4),在每个刀翼(4)上钎焊若干个前排PDC切削齿(1),两个相邻刀翼(4)之间形成排屑槽(10),与接头(3)相接外径最大处为规径(5),其特征是:该钻头还包括若干个后排PDC切削齿(7)和数个硬质合金块(8),在每个刀翼(4)背面设置一定数量的螺纹孔,后排PDC切削齿(7)焊接在硬质合金块(8)上,硬质合金块(8)通过内六角螺钉(9)螺纹连接在刀翼(4)上。

【技术特征摘要】
1.一种后排齿可整体拆卸的多样化PDC钻头,该钻头包括前排PDC切削齿(1)、钻头本体(2)、接头(3)、刀翼(4)、规径(5)、喷嘴(6)和排屑槽(10),钻头本体(2)与接头(3)相连接,接头(3)与钻杆连接,钻头本体(2)内嵌有数个喷嘴(6),钻头本体(2)上均匀固定数个刀翼(4),在每个刀翼(4)上钎焊若干个前排PDC切削齿(1),两个相邻刀翼(4)之间形成排屑槽(10),与接头(3)相接外径最大处为规径(5),其特征是:该钻头还包括若干个后排PDC切削齿(7)和数个硬质合金块(8),在每个刀翼(4)背面设置一定数量的螺纹孔,后排PDC切削齿(7)焊接在硬质合金块(8)上,硬质合金块(8)通过内六角螺钉(9)螺纹连接在刀翼(4)上。2.根据权利要求1所述的一种后排齿可整体拆卸的多样化PDC钻头,其特征是:所述后排PDC切削齿(7)的大小范围为Ф8mm-Ф16mm。3.根据权利要求1所述的一种后排齿可整体拆卸的多样化PDC钻头,其特征是:在所述每个刀翼(...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡尧彭静涛
申请(专利权)人:四川川石金刚石钻头有限公司
类型:发明
国别省市:四川;51

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