适用于含砾石地层的PDC钻头制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于含砾石地层的PDC钻头，主要包括钻头体、PDC复合片、硬质合金套、内镶PDC复合片和孕镶金刚石齿托，这种钻头在含砾地层中钻进时，首先是PDC复合片切削岩石，内镶PDC复合片不参与切削岩石，当PDC复合片崩损后，在岩石的磨损下，内镶PDC复合片逐渐出露，参与切削岩石；孕镶金刚石齿托磨削岩石，同时保护钻头PDC复合片不受过大冲击，通过这些方法达到PDC钻头在含砾地层中具有较长的使用寿命的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钻头领域中的一种石油天然气、地质勘探用钻井钻头的改进。
技术介绍
目前，PDC钻头广泛用于石油、天然气、地质钻井，取得了突出的使用效果，现在和将来都将有更为广泛的应用。但是在某些地层中，存在砾石或砂砾岩，在这些地层中钻进时，PDC钻头切削齿崩损严重，从而导致钻头提前报废，钻头进尺少，机械钻速慢，钻头使用量增加，频繁起下钻，钻井周期延长，钻井成本增加。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术存在的问题，提供一种能够适用于含砾石地层的PDC钻头。为解决上述技术问题，本专利技术适用于含砾石地层的PDC钻头，包括钻头体、PDC复合片和喷嘴，在此基础上：在钻头肩部的PDC复合片的后部增设硬质合金套，在硬质合金套的内孔镶嵌PDC复合片或金刚石致密体，在钻头心部PDC复合片的后部设有孕镶金刚石齿托。硬质合金套的形状包括圆形或椭圆形，内部的孔包括通孔或盲孔。本专利技术的钻头在含砾地层中钻进时，首先是PDC复合片切削岩石，内镶PDC复合片在硬质合金套的内部不参与切削岩石，且受到合金套的保护不会先期损坏。当PDC复合片崩损后，在岩石的磨损下，合金套首先磨损，然后内镶PDC复合片逐渐出露，参与切削岩石，此时大部分的内镶PDC复合片仍然受到合金套的保护。心部切削齿因为受到的冲击较小，复合片损坏的几率也相对较小，所以用孕镶金刚石齿托代替内镶PDC复合片，当PDC复合片磨损到一定程度后，孕镶金刚石齿托参与磨削岩石，同时保护钻头PDC复合片不受过大冲击，通过这些方法达到PDC钻头在含砾地层中具有较长的使用寿命的目的。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是适用含砾石地层的PDC钻头整体布置图；图2是PDC复合片与孕镶金刚石齿托焊接示意图；图3是PDC复合片与硬质合金套以及内镶PDC复合片焊接示意图。附图说明：1.钻头体2.PDC复合片3.硬质合金套4.内镶PDC复合片5.孕镶金刚石齿托6.喷嘴。具体实施方式现结合说明书附图对本专利技术作进一步的描述：本专利技术的制作如下：先将内镶PDC复合片焊于硬质合金套内，然后作为一个整体焊于钻头体的齿孔内，在同一个齿孔内再焊PDC复合片；同样的工序先将孕镶金刚石齿托钎焊于齿孔内，然后再将PDC复合片钎焊在同一齿孔内。在使用时，首先把本专利技术与其它钻井工具连接起来，下入井底，然后开泵循环钻井液加压钻进。钻头在含砾地层中钻进时，首先是PDC复合片切削岩石，内镶PDC复合片在硬质合金套的内部不参与切削岩石，且受到合金套的保护不会先期损坏，当PDC复合片崩损后，在岩石的研磨下，合金套首先磨损，然后内镶PDC复合片逐渐出露，参与切削岩石，此时大部分的内镶PDC复合片仍然受到合金套的保护；心部PDC复合片因为受到的冲击较小，复合片损坏的几率也相对较小，所以用孕镶金刚石齿托代替内镶PDC复合片，当PDC复合片磨损到一定程度后，孕镶金刚石齿托参与磨削岩石，同时保护钻头PDC复合片不受过大冲击，通过这些方法达到PDC钻头在含砾地层中具有较长的使用寿命的目的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
适用于含砾石地层的PDC钻头，主要由钻头体(1)、PDC复合片(2)和喷嘴(6)组成，其特征是：在钻头肩部的PDC复合片(2)的后部增设硬质合金套(3)，在硬质合金套(3)的内孔镶嵌PDC复合片或金刚石致密体(4)，在钻头心部PDC复合片的后部设有孕镶金刚石齿托(5)。

【技术特征摘要】
1.适用于含砾石地层的PDC钻头，主要由钻头体(1)、PDC复合片(2)和喷嘴(6)组成，其特征是：在钻头肩部的PDC复合片(2)的后部增设硬质合金套(3)，在硬质合金套(3)的内孔镶嵌PDC复合片或金刚石致密体...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐玉超，关舒伟，田京燕，王福修，魏绪伟，张栋，陈曦，张坤，王明瑞，汪为涛，孙骏，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11