適用于含礫石地層的pdc鉆頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鉆頭領域中的一種石油天然氣、地質勘探用鉆井鉆頭的改進。
【背景技術】
[0002]目前，PDC鉆頭廣泛用于石油、天然氣、地質鉆井，取得了突出的使用效果，現在和將來都將有更為廣泛的應用。但是在某些地層中，存在礫石或砂礫巖，在這些地層中鉆進時，PDC鉆頭切削齒崩損嚴重，從而導致鉆頭提前報廢，鉆頭進尺少，機械鉆速慢，鉆頭使用量增加，頻繁起下鉆，鉆井周期延長，鉆井成本增加。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為了解決現有技術存在的問題，提供一種能夠適用于含礫石地層的roc鉆頭。
[0004]為解決上述技術問題，本發明適用于含礫石地層的PDC鉆頭，包括鉆頭體、PDC復合片和噴嘴，在此基礎上:在鉆頭肩部的PDC復合片的后部增設硬質合金套，在硬質合金套的內孔鑲嵌PDC復合片或金剛石致密體，在鉆頭心部PDC復合片的后部設有孕鑲金剛石齒托。
[0005]硬質合金套的形狀包括圓形或橢圓形，內部的孔包括通孔或盲孔。
[0006]本發明的鉆頭在含礫地層中鉆進時，首先是PDC復合片切削巖石，內鑲PDC復合片在硬質合金套的內部不參與切削巖石，且受到合金套的保護不會先期損壞。當PDC復合片崩損后，在巖石的磨損下，合金套首先磨損，然后內鑲PDC復合片逐漸出露，參與切削巖石，此時大部分的內鑲PDC復合片仍然受到合金套的保護。心部切削齒因為受到的沖擊較小，復合片損壞的幾率也相對較小，所以用孕鑲金剛石齒托代替內鑲PDC復合片，當roc復合片磨損到一定程度后，孕鑲金剛石齒托參與磨削巖石，同時保護鉆頭PDC復合片不受過大沖擊，通過這些方法達到PDC鉆頭在含礫地層中具有較長的使用壽命的目的。
【附圖說明】
[0007]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0008]圖1是適用含礫石地層的PDC鉆頭整體布置圖；
圖2是PDC復合片與孕鑲金剛石齒托焊接示意圖；
圖3是PDC復合片與硬質合金套以及內鑲PDC復合片焊接示意圖。
[0009]【附圖說明】:
1.鉆頭體 2.PDC復合片 3.硬質合金套 4.內鑲PDC復合片
5.孕鑲金剛石齒托 6.噴嘴。
【具體實施方式】
[0010]現結合說明書附圖對本發明作進一步的描述: 本發明的制作如下:先將內鑲PDC復合片焊于硬質合金套內，然后作為一個整體焊于鉆頭體的齒孔內，在同一個齒孔內再焊PDC復合片；同樣的工序先將孕鑲金剛石齒托釬焊于齒孔內，然后再將PDC復合片釬焊在同一齒孔內。
[0011]在使用時，首先把本發明與其它鉆井工具連接起來，下入井底，然后開泵循環鉆井液加壓鉆進。鉆頭在含礫地層中鉆進時，首先是PDC復合片切削巖石，內鑲PDC復合片在硬質合金套的內部不參與切削巖石，且受到合金套的保護不會先期損壞，當PDC復合片崩損后，在巖石的研磨下，合金套首先磨損，然后內鑲PDC復合片逐漸出露，參與切削巖石，此時大部分的內鑲PDC復合片仍然受到合金套的保護；心部PDC復合片因為受到的沖擊較小，復合片損壞的幾率也相對較小，所以用孕鑲金剛石齒托代替內鑲PDC復合片，當PDC復合片磨損到一定程度后，孕鑲金剛石齒托參與磨削巖石，同時保護鉆頭PDC復合片不受過大沖擊，通過這些方法達到PDC鉆頭在含礫地層中具有較長的使用壽命的目的。
【主權項】
1.適用于含礫石地層的PDC鉆頭，主要由鉆頭體(1)、PDC復合片(2)和噴嘴(6)組成，其特征是:在鉆頭肩部的PDC復合片(2)的后部增設硬質合金套(3)，在硬質合金套(3)的內孔鑲嵌I3DC復合片或金剛石致密體(4)，在鉆頭心部PDC復合片的后部設有孕鑲金剛石齒托(5)。2.根據權利要求1所述的適用于含礫石地層的roc鉆頭，其特征是:硬質合金套(3)的形狀包括圓形或橢圓形，內部的孔包括通孔或盲孔。
【專利摘要】本發明公開了一種適用于含礫石地層的PDC鉆頭，主要包括鉆頭體、PDC復合片、硬質合金套、內鑲PDC復合片和孕鑲金剛石齒托，這種鉆頭在含礫地層中鉆進時，首先是PDC復合片切削巖石，內鑲PDC復合片不參與切削巖石，當PDC復合片崩損后，在巖石的磨損下，內鑲PDC復合片逐漸出露，參與切削巖石；孕鑲金剛石齒托磨削巖石，同時保護鉆頭PDC復合片不受過大沖擊，通過這些方法達到PDC鉆頭在含礫地層中具有較長的使用壽命的目的。
【IPC分類】E21B10/46
【公開號】CN105507820
【申請號】CN201410501699
【發明人】徐玉超, 關舒偉, 田京燕, 王福修, 魏緒偉, 張棟, 陳曦, 張坤, 王明瑞, 汪為濤, 孫駿
【申請人】中國石油化工集團公司, 中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2014年9月27日