一種四刀翼鑲裝聚晶復合齒的噴射式鉆頭的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種四刀翼鑲裝聚晶復合齒的噴射式鉆頭，包括一體成型的鉆頭基體(3)和鉆頭冠部(1)，所述鉆頭冠部(1)上沿順時針方向設有第一刀翼(12)、第二刀翼(13)、第三刀翼(14)和第四刀翼(15)，每個刀翼上設有多個齒孔，其中第一刀翼(12)和第三刀翼(14)上的齒孔在旋轉軌跡上重合，第二刀翼(13)和第四刀翼(15)上的齒孔在旋轉軌跡上重合且與第一刀翼(12)或第三刀翼(14)上的齒孔在旋轉軌跡上等距錯位。該技術方案不僅具有固齒穩定的優點，而且對鉆頭的布齒以及清洗從結構上做了優化，大大提高了鉆頭工作指標，降低了鉆井成本。
【專利說明】
一種四刀翼鑲裝聚晶復合齒的噴射式鉆頭
技術領域
[0001]本發明涉及石油鉆井領域，尤其是涉及一種四刀翼鑲裝聚晶復合齒的噴射式鉆頭。
【背景技術】
[0002]在現有技術中，專利號:200880016630，專利的名稱“混合鉆頭及其鉆進方法”，是一種胎體式混合鉆頭;專利號:2012105525560，專利名稱“一種強化心部切削功能的混合鉆頭”。上述兩種混合鉆頭的PDC齒在制造上都是釬焊復合齒固齒(PDC齒柱)工藝，復合齒柱是在胎體或鋼體刀翼圓周互相凹坑面及下端面上釬焊復合齒柱。這種固齒方式在高溫環境中工作易脫落。而且隨著鉆頭技術的不斷發展也需要對其結構進行不斷的優化。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種四刀翼鑲裝聚晶復合齒的噴射式鉆頭，不僅解決了現有技術采用釬焊固齒不穩定的問題，而且對鉆頭的布齒以及清洗系統從結構上做了優化，大大提高了鉆頭工作指標，降低了鉆井成本。
[0004]為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現。
[0005]—種四刀翼鑲裝聚晶復合齒的噴射式鉆頭，包括一體成型的鉆頭基體和鉆頭冠部，其特征在于，所述鉆頭冠部上沿順時針方向設有第一刀翼、第二刀翼、第三刀翼和第四刀翼，每個刀翼上設有多個齒孔，其中第一刀翼和第三刀翼上的齒孔在旋轉軌跡上重合，第二刀翼和第四刀翼上的齒孔在旋轉軌跡上重合且與第一刀翼或第三刀翼上的齒孔在旋轉軌跡上等距錯位；
[0006]所述每個刀翼上的齒孔內分別過盈安裝有切削齒，所述切削齒的切削面上燒結有聚晶金剛石層；
[0007]所述鉆頭基體的內部設有注水孔，鉆頭基體的端部設有四個與所述注水孔相通的斜水孔，每個斜水孔分別位于兩個相鄰的刀翼之間;所述斜水孔內安裝有噴嘴，噴嘴與斜水孔之間設有噴嘴套，噴嘴與噴嘴套之間設有噴嘴密封圈。
[0008]進一步地，所述每個刀翼上的齒孔包含前排齒孔和后排齒孔，所述前排齒孔與后排齒孔在旋轉軌跡上等距錯位。
[0009]進一步地，所述前排齒孔裝有主切削齒，后排齒孔裝有副切削齒。
[0010]進一步地，所述前排齒孔內的主切削齒數量為五顆，后排齒孔內的副切削齒數量為四顆。
[0011]進一步地，所述的噴嘴為內六方硬合金噴嘴。
[0012]進一步地，所述鉆頭冠部靠近鉆頭基體位置軸向設置有由多個保徑齒組，所述保徑齒組包含多個保徑齒。
[0013]進一步地，所述的保徑齒組中至少有一個保徑齒的切削面燒結有聚晶金剛石層。
[0014]進一步地，所述鉆頭基體上設有扣槽。
[0015]本發明在提高鉆頭工作指標，降低鉆井成本方面具有顯著的有益效果:(1)本發明每個刀翼面上鉆鉸有齒孔，切削齒通過冷壓鉚固齒工藝壓進齒孔，與齒孔過盈配合，這種過盈配合方式與釬焊固齒相比更加牢固；(2)本發明技術方案的每個刀翼上的齒孔包含前排齒孔和后排齒孔，前排齒孔與后排齒孔在旋轉軌跡上等距錯位，且每兩個相鄰的刀翼上對應的齒孔排在旋轉軌跡上也是相互錯位的，這種結構可以更好的使鉆井的巖石得到全面高效破碎；(3)本發明的技術方案對于鉆頭保徑，采用的保徑齒組中至少有一個保徑齒的切削面燒結有聚晶金剛石層，具有防磨損的作用，具有很好的保徑效果；(4)在每兩個相鄰刀翼之間設有的斜水孔，可以更加全面的清洗鉆頭以及攜帶井底巖肩上返。
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的詳細說明。
[0017]圖1是本發明的一種四刀翼鑲裝聚晶復合齒的噴射式鉆頭的結構主視圖；
[0018]圖2是圖1俯視圖。
[0019]圖中:1、鉆頭冠部;2、扣槽;3、鉆頭基體;4、注水孔;5、斜水孔;6、保徑齒;7、噴嘴密封圈；8、噴嘴;9、噴嘴套；10、主切削齒；11、副切削齒；12、第一刀翼；13、第二刀翼；14、第三刀翼；15、第四刀翼。
【具體實施方式】
[0020]參照圖1，本發明的一種四刀翼鑲裝聚晶復合齒的噴射式鉆頭的主視圖。圖中鉆頭冠部I上順時針方向設有四個刀翼，每個刀翼上的鉆鉸有前排齒孔和后排齒孔，所述前排齒孔與后排齒孔在旋轉軌跡上等距錯位，前排齒孔通過冷固齒擠壓過盈安裝有五顆主切削齒10，后排齒孔通過冷固齒擠壓過盈安裝有五顆副切削齒11，這種過盈配合方式與釬焊固齒相比更加牢固，這兩種切削齒的切削面上都燒結有聚晶金剛石層，耐磨性非常好。
[0021]結合圖2，圖1的俯視圖。圖中第一刀翼12和第三刀翼14上的齒孔在旋轉軌跡上重合，第二刀翼13和第四刀翼15上的齒孔在旋轉軌跡上重合且與第一刀翼12或第三刀翼14上的齒孔在旋轉軌跡上等距錯位。這種四個刀翼上的錯開布齒可使所鉆井底巖石得到全面高效破碎，大大提高了鉆頭工作指標，降低了鉆井成本。
[0022]圖1中鉆頭基體3的軸部設有用于限位的扣槽2，鉆頭基體3的內部設有注水孔4，鉆頭基體3的端部設有四個與所述注水孔4相通的斜水孔5，每個斜水孔5分別位于兩個相鄰的刀翼之間；斜水孔5內安裝有噴嘴8，噴嘴8與斜水孔5之間設有噴嘴套9，噴嘴8與噴嘴套9之間設有噴嘴密封圈7。從噴嘴8噴出的泥漿射流清洗井底巖肩和兩種切削齒，提高了鉆頭的工作指標，降低了鉆井成本。
[0023]考慮到鉆頭保徑的要求，在鉆頭冠部靠近鉆頭基體位置軸向設置有由多個保徑齒6構成的保徑齒組，保徑齒組中至少有一個保徑齒6的切削面燒結有聚晶金剛石層。這種保徑齒組結構具有防磨損的作用，其保徑效果也更加好。
[0024]本發明在提高鉆頭工作指標，降低鉆井成本方面具有顯著的有益效果:(I)本發明每個刀翼面上鉆鉸有齒孔，切削齒通過冷壓鉚固齒工藝壓進齒孔，與齒孔過盈配合，這種過盈配合方式與釬焊固齒相比更加牢固；(2)本發明技術方案的每個刀翼上的齒孔包含前排齒孔和后排齒孔，前排齒孔與后排齒孔在旋轉軌跡上等距錯位，且每兩個相鄰的刀翼上對應的齒孔排在旋轉軌跡上也是相互錯位的，這種結構可以更好的使鉆井的巖石得到全面高效破碎；(3)本發明的技術方案對于鉆頭保徑，采用的保徑齒組中至少有一個保徑齒的切削面燒結有聚晶金剛石層，具有防磨損的作用，具有很好的保徑效果；(4)在每兩個相鄰刀翼之間設有的斜水孔，可以更加全面的清洗鉆頭以及攜帶井底巖肩上返。
[0025]顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變形而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些改動和變形屬于本發明權利要求及其等同技術范圍之內，則本發明也包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種四刀翼鑲裝聚晶復合齒的噴射式鉆頭，包括一體成型的鉆頭基體(3)和鉆頭冠部(I)，其特征在于，所述鉆頭冠部(I)上沿順時針方向設有第一刀翼(12)、第二刀翼(13)、第三刀翼(14)和第四刀翼(15)，每個刀翼上設有多個齒孔，其中第一刀翼(12)和第三刀翼(14)上的齒孔在旋轉軌跡上重合，第二刀翼(13)和第四刀翼(15)上的齒孔在旋轉軌跡上重合且與第一刀翼(12)或第三刀翼(14)上的齒孔在旋轉軌跡上等距錯位； 所述每個刀翼上的齒孔內分別過盈安裝有切削齒，所述切削齒的切削面上燒結有聚晶金剛石層； 所述鉆頭基體(3)的內部設有注水孔(4)，鉆頭基體(3)的端部設有四個與所述注水孔(4)相通的斜水孔(5)，每個斜水孔(5)分別位于兩個相鄰的刀翼之間；所述斜水孔(5)內安裝有噴嘴(8)，噴嘴(8)與斜水孔(5)之間設有噴嘴套(9)，噴嘴(8)與噴嘴套(9)之間設有噴嘴密封圈(7)。2.根據權利要求1所述的四刀翼鑲裝聚晶復合齒的噴射式鉆頭，其特征在于，所述每個刀翼上的齒孔包含前排齒孔和后排齒孔，所述前排齒孔與后排齒孔在旋轉軌跡上等距錯位。3.根據權利要求2所述的四刀翼鑲裝聚晶復合齒的噴射式鉆頭，其特征在于，所述前排齒孔裝有主切削齒(10)，后排齒孔裝有副切削齒(11)。4.根據權利要求3所述的四刀翼鑲裝聚晶復合齒的噴射式鉆頭，其特征在于，所述前排齒孔內的主切削齒(10)數量為五顆，后排齒孔內的副切削齒(11)數量為四顆。5.根據權利要求1所述的四刀翼鑲裝聚晶復合齒的噴射式鉆頭，其特征在于，所述的噴嘴(8)為內六方硬合金噴嘴。6.根據權利要求1所述的四刀翼鑲裝聚晶復合齒的噴射式鉆頭，其特征在于，所述鉆頭冠部(I)靠近鉆頭基體(3)位置軸向設置有由多個保徑齒組，所述保徑齒組包含多個保徑齒(6)ο7.根據權利要求6所述的四刀翼鑲裝聚晶復合齒的噴射式鉆頭，其特征在于，所述的保徑齒組中至少有一個保徑齒(6)的切削面燒結有聚晶金剛石層。8.根據權利要求1所述的四刀翼鑲裝聚晶復合齒的噴射式鉆頭，其特征在于，所述鉆頭基體(3)上設有扣槽(2)。
【文檔編號】E21B10/61GK105863516SQ201610378126
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月31日
【發明人】劉新軍, 尚明
【申請人】陜西金剛石油機械有限公司