[實用新型]刮刀式鋼體PDC密閉取心鉆頭

無效

• 申請號: 201020267422.2
• 申請日: 2010-07-22
• 公開（公告）號: CN201714324U
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 殷文著;劉國祥
• 申請（專利權）人: 大慶飛馬鴻信鉆采設備制造有限公司
• 主分類號: E21B25/00
• 分類號: E21B25/00;E21B10/48
• 代理公司: 大慶市遠東專利商標事務所 23202
• 代理人: 馬洪發

技術領域

本實用新型屬于鉆井機具，特別是涉及到一種刮刀式鋼體PDC密閉取心鉆頭。

背景技術

石油鉆井密閉取心主要用于油田開發后期檢查井，其主要目的是取出不受泥漿污染的密閉巖心。決策者可根據取出的密閉巖心，化驗、分析得出儲層油水飽和度、及剩余儲量，從而為油田總體設計開發方案提供科學的、可靠地依據，為油田井網合理布局提供準確的儲層信息。

隨著大慶油田勘探開發進程，要不斷地、實時地掌握地下油水運移狀況和規律，1964年大慶鉆井工程技術研究院開始了密閉取心工藝技術的研究，并獲得了成功，為大慶油田開發做出了重要的貢獻。當時由于受到條件的限制，密閉取心工具直徑大、笨重（工具外徑為ф244mm）。取芯鉆頭較重，一個人拿不動，且機械鉆速慢，工人付出勞動強度較大。為了最大限度的滿足油田勘探開發的需要，提高鉆頭的機械鉆速，縮短鉆時，提高巖心的密閉率，有效地減輕工人勞動強度，70年代初，大慶鉆井工程技術研究院開展了ф215?mm密閉取心工藝技術的研究，又獲得了成功。這種取心工具一直用到今天，與其配套的鋼體PDC取心鉆頭（靠背齒柱式切削齒組合）也沒有變動，雖然在當時的歷史條件下滿足了生產的需要，但到了科學技術飛速發展的今天，這種取心鉆頭顯然已不再適應生產的需求。這種取心鉆頭最大的不足就是機械加工困難，鉆頭水眼過長，切削齒鑲焊在硬質合金齒柱上，齒柱又鑲焊（或熱烘裝）在鉆頭柱孔中，工藝比較復雜。鉆頭的內、外保徑為復合體，既套鑲金剛石，也就是把柱狀人造金剛石顆粒鑲在金屬套中，既稱為復合體。之所以研制復合體，就是解決柱狀人造金剛石本身脆弱，易碎，抗剪切能力差，直接應用在鉆頭上較困難，研制復合體解決了其技術關鍵，充分發揮了人造金剛石耐磨蝕的優點，然后再把復合體鑲在鉆頭內、外保徑孔中。其鑲裝工藝為：熱烘裝和鉚鑲這種鋼體PDC取心鉆頭其整體制造工藝復雜。

發明內容

本實用新型旨在于克服現有技術的不足，提供了一種刮刀式鋼體PDC密閉取心鉆頭。

本實用新型的刮刀式鋼體PDC密閉取心鉆頭，是由鉆頭體、翼刀、切削齒柱和保徑齒構成，所述的鉆頭體為管狀，在管狀體上沿及外周均勻嵌有一個以上的翼刀，在翼刀的頂部至外弧面上橫向嵌有若干個切削齒柱，在翼刀背部的直面段上嵌有若干個立柱形外保徑齒，在翼刀頂端朝向鉆頭體的內環的端面上亦嵌有內保徑齒，在鉆頭體的管體壁中有從上至下的水道孔。

作為本實用新型的進一步改進，所述的切削齒柱是用PDC金剛石復合片構成的切削元件。

作為本實用新型的進一步改進，所述的外保徑齒和內保徑齒均由WC的硬質合金制成。

本實用新型的刮刀式鋼體PDC密閉取心鉆頭，工作原理是：在鉆壓作用下，?PDC切削齒吃入地層;在轉盤扭矩的作用下取心鉆頭沿軸心轉動，PDC切削齒剪切、刮犁破碎巖石；在泵壓的作用下破碎的巖石被高壓液流攜離井底。隨著時間的推移，巖心柱形成并進入內筒，而內筒充滿的密閉液等體積的被排出，巖心柱被筒內的密閉液浸泡、包裹，并與泥漿隔離，斷絕泥漿濾液的繼續浸蝕。而巖心柱在進筒前被泥漿沖蝕到巖石孔隙中的濾液量不足以浸入到巖心柱的核心部位，從而達到巖心密閉的機械原理。

本實用新型的刮刀式鋼體PDC密閉取心鉆頭，結構合理，制造工藝簡單，水道行程短，易加工，簡化了鉆頭機加工序；采用Type系列金剛石復合片為切削元件，淘汰了WC齒托，簡化了鉆WC齒托孔繁瑣的制造、焊接工藝，降低了鉆頭成本；機械鉆速快，使用壽命長，巖心直徑大，收獲率高。

附圖說明

說明書附圖是本實用新型刮刀式鋼體PDC密閉取心鉆頭的縱向剖視圖。

具體實施方式

實施例1

本實用新型的刮刀式鋼體PDC密閉取心鉆頭，是由鉆頭體、翼刀、切削齒柱和保徑齒構成。所述的鉆頭體1為管狀，在管狀體上沿及外周均勻嵌有一個以上的翼刀2，在翼刀2的頂部至外弧面上橫向嵌有若干個切削齒柱3，所述的切削齒柱3是用Type與PDC金剛石復合片構成的切削元件。在翼刀2背部的直面段上嵌有若干個立柱形外保徑齒4，在翼刀2頂端朝向鉆頭體1的內環的端面上亦嵌有內保徑齒5，外保徑齒4和內保徑齒5均由WC的硬質合金制成。在鉆頭體1的管體壁中有從上至下的水道孔6。

實施例2

本實用新型的刮刀式鋼體PDC密閉取心鉆頭，是由鉆頭體、翼刀、切削齒柱和保徑齒構成。所述的鉆頭體1為管狀，在管狀體上沿及外周均勻嵌有五個的翼刀2，在翼刀2的頂部至外弧面上橫向嵌有3～7個切削齒柱3，所述的切削齒柱3是用Type與PDC金剛石復合片構成的切削元件。在翼刀2背部的直面段上嵌有2～7個立柱形外保徑齒4，在翼刀2頂端朝向鉆頭體1的內環的端面上亦嵌有內保徑齒5，外保徑齒4和內保徑齒5均由WC的硬質合金制成。在鉆頭體1的管體壁中有從上至下的水道孔6。