專利名稱：鋼體式孕鑲金剛石鉆頭的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于鉆探工具領域，特別適用于石油、地質鉆井配套使用的鉆頭。
背景技術：
現有的胎體式孕鑲金剛石鉆頭在難鉆地層中具有機械鉆速較快、進尺較高等優點，應用得越來越廣泛。因胎體式孕鑲金剛石鉆頭一般采用整體燒結制造工藝，鉆頭結構復雜，難以研制大尺寸鉆頭和用熱壓成型工藝來提高鉆頭質量。鉆頭成本高，更新換代慢，進一步提高質量受到了限制。
實用新型內容本實用新型的目的針對現有技術存在的問題，提供一種具有整體強度高，可研制大尺寸、長刀翼、深排屑槽、高孕鑲體和成本低的鋼體式孕鑲金剛石鉆頭。本實用新型的技術方案是通過以下方式實現的鋼體式孕鑲金剛石鉆頭，包括接頭、鉆頭體和孕鑲體，鉆頭體為鋼體式鉆頭體，鉆頭體冠部設有刀翼、流道和噴嘴，孕鑲體分布在刀翼冠部。孕鑲體為圓柱形、橢圓柱形、楔柱形、棱柱形、圓臺形、圓片形的一種或幾種組合； 孕鑲體內裝有切削材料。噴嘴呈爪形、圓形、橢圓形或矩形結構的一種或幾種組合。本實用新型胎體式孕鑲金剛石鉆頭相比具有以下優點①鋼體式鉆頭體的整體強度高，可研制大尺寸鋼體式孕鑲金剛石鉆頭，可設計長刀翼、深排屑槽以增強鉆頭的清洗和冷卻，可增加孕鑲體高度以提高進尺；②孕鑲體可以利用熱壓燒結工藝制造，質量更好，以提高進尺；③鋼體式鉆頭體的耐磨性較差，有利于孕鑲體的出露、提高機械鉆速，且表面強化后完全能滿足耐沖蝕要求；④鋼體式鉆頭體與孕鑲體形成分體式結構，有利于形成產業群，可以加快研發速度和更新換代速度；⑤孕鑲體可以逐漸定型成系列件或標準件，實現規模生產，可以降低成本；⑥鋼體比胎體成本低得多，可以大幅降低鉆頭成本。
圖1鋼體式孕鑲金剛石鉆頭結構示意圖。圖中1.孕鑲體，2.鉆頭體，3.接頭，4.刀翼，5.流道，6.噴嘴，7.切削材料。
具體實施方式
下面結合圖對本實用新型做進一步的詳細說明。圖1所示的鋼體式孕鑲金剛石鉆頭由孕鑲體1、鉆頭體2和接頭3組成。鉆頭體2 為鋼體式鉆頭體，鉆頭體2上加工有刀翼4、流道5和噴嘴6。孕鑲體1中孕鑲有切削材料 7，孕鑲體1有規律地布置在鉆頭體2的刀翼4上且露出鉆頭體2，孕鑲體1通過低溫釬焊或過盈鑲裝到鉆頭體2的刀翼4上，鉆頭體2通過表面強化提高耐沖蝕性能，鉆頭體2與接頭 3整體連接。[0012]孕鑲體1為圓柱形、橢圓柱形、楔柱形、棱柱形、圓臺形和/或圓片形，孕鑲體1中的切削材料7為天然金剛石、熱穩定人造聚晶金剛石(TSP)、或人造金剛石顆粒，噴嘴4為爪形噴嘴、圓形噴嘴、橢圓形噴嘴或矩形噴嘴。本實施例經現場使用證實，鋼體式孕鑲金剛石鉆頭的孕鑲體1和其中的切削材料 7具有剪切破碎和犁削巖石的雙重破巖作用，有利于提高機械鉆速。鋼體式的鉆頭體2的整體強度高、韌性好，其上的長刀翼4可鑲裝更長的孕鑲體1以提高進尺；噴嘴6和深流道 5增強了對孕鑲體1和切削材料7的清洗和冷卻，保持孕鑲體1的良好工作狀態，有利于提高機械鉆速和進尺；由于鉆頭體其本身的耐磨性較差，有利于孕鑲體1的出露，進而提高機械鉆速；通過表面強化，有較好的耐沖蝕性能，保持孕鑲體1安裝牢固。孕鑲體1可用熱壓燒結工藝制造，質量更好，可進一步提高機械鉆速和進尺。
權利要求1.鋼體式孕鑲金剛石鉆頭，包括接頭(3)、鉆頭體(2)和孕鑲體(1)，其特征是鉆頭體 (2)為鋼體式鉆頭體，鉆頭體O)冠部設有刀翼、流道(5)和噴嘴(6)，孕鑲體(1)分布在刀翼⑷冠部。
2.根據權利要求1所述的鋼體式孕鑲金剛石鉆頭，其特征是孕鑲體(1)為圓柱形、橢圓柱形、楔柱形、棱柱形、圓臺形、圓片形的一種或幾種組合；孕鑲體(1)內裝有切削材料 ⑵。
3.根據權利要求1或2所述的鋼體式孕鑲金剛石鉆頭，其特征是噴嘴(6)呈爪形、圓形、橢圓形、矩形結構的一種或者幾種組合。
4.根據權利要求2所述的鋼體式孕鑲金剛石鉆頭，其特征是孕鑲體(1)中的切削材料 (7)為天然金剛石、熱穩定人造聚晶金剛石或人造金剛石顆粒。
專利摘要本實用新型涉及鉆探工具領域中的一種鋼體式孕鑲金剛石鉆頭。由孕鑲體、鉆頭體和接頭組成，鉆頭體為鋼體式鉆頭體，在鋼體式鉆頭體上加工有刀翼、噴嘴和流道，孕鑲體安裝在刀翼上且出露。其特點孕鑲體和切削材料具有剪切破碎和犁削雙重破巖作用。鋼體式鉆頭體整體強度高，有利于研制大尺寸鋼體式孕鑲金剛石鉆頭、設計長刀翼、深排屑槽、增加孕鑲體高度；鋼體式鉆頭體耐磨性較差有利于孕鑲體出露，提高機械鉆速和進尺；鋼體式鉆頭體比胎體成本低得多，可大幅降低鉆頭成本。孕鑲體可用熱壓燒結工藝制造，質量更好，可提高進尺；可通過系列化降低成本。孕鑲體與鋼體式鉆頭體分體式結構有利于形成產業群、加快研發和更新換代速度。
文檔編號E21B10/46GK202220560SQ20112031983
公開日2012年5月16日 申請日期2011年8月30日 優先權日2011年8月30日
發明者關舒偉, 周保國, 張國慶, 彭燁, 徐玉超, 樊勝華, 王明瑞, 王玉功, 田京燕, 董明鍵, 陳曦 申請人:中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院, 中國石油化工股份有限公司