[實用新型]一種油氣田硬巖鉆進復合片鉆頭

有效

• 申請號: 201320727657.9
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN203531757U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 巢貴業;穆國臣;陳業鵬;賈志剛;馮云春;葛春梅;陳曉峰;陳玉平
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: E21B10/46
• 分類號: E21B10/46
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 鞠傳龍

技術領域

本實用新型涉及一種油氣田硬巖鉆進鉆頭，特別涉及一種油氣田硬巖鉆進復合片鉆頭。

背景技術

目前，現有的復合片鉆頭上的切削具（復合片）大多數都是圓形的，鉆進硬巖時，切削具難以壓入巖石，對巖石形成破碎克取，表現為鉆進效率低，鉆頭壽命短，長期以來一直困擾著鉆探界。

中國專利200320104368.X（2004年12月29日授權），內容為在鉆頭刀翼上設置孕鑲齒以達到減振、耐磨，保護復合片，從而延長使用壽命。還有其他類似專利，通過在刀翼上設置硬質合金或復合片副齒以求延長使用壽命。此形式的缺點為只考慮加強鉆頭的自我保護能力，而未研究碎巖機理；通過犧牲鉆速而延長使用壽命，并不能提高鉆進效率。

中國專利200720178046.8（2008年11月12日授權），內容為鉆頭上鑲焊復合片形式全部為尖齒形的，此形式針對軟塑性巖層可獲得較高的鉆進效率，但在硬巖中尖齒形復合片極易崩裂損毀，難以獲得較高的使用壽命。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決現有使用的復合片鉆頭結構設計的不合理，致使鉆頭使用壽命短以及鉆進效率低的問題而提供的一種油氣田硬巖鉆進復合片鉆頭。

本實用新型所述的油氣田硬巖鉆進復合片鉆頭是在鉆頭本體上設有刀翼、水眼和排屑槽，刀翼設有數個，刀翼上相互間隔設有尖齒形后襯和圓形后襯，尖齒形后襯上鑲焊有尖齒形復合片，圓形后襯上鑲焊有圓形復合片，尖齒形復合片和圓形復合片在同一刀翼上相互間隔排布，在不同刀翼上前后交錯排列。

尖齒形復合片的尖角為60度～120度，由圓形復合片切割而成。

尖齒形復合片的頂面高于圓齒形復合片頂面0.5～1mm。

尖齒形復合片和圓齒形復合片分別用銀銅釬焊于刀翼的尖齒形后襯和圓形后襯上。

鉆頭本體、刀翼、水眼和排屑槽為現有技術的結構，因此具體結構沒有進一步進行贅述。

本實用新型的工作原理如下所述：

尖齒形復合片的頂面高于圓齒形復合片頂面0.5～1mm，使得鉆頭在工作過程中尖齒形復合片能更容易首先壓入硬巖，接著兩側及后方的圓形復合片能對孔底巖石進行擠壓及刮削，在切削硬巖時，尖齒復合片首先壓入巖石并刻畫出一條溝槽，釋放孔底巖石應力，兩側（或后方）的圓形復合片剪切刮削強度已減弱的剩余巖石，以達到提高鉆速的目的。同時，當鉆進情況出現不穩定時，圓形復合片的高抗沖擊性能又能抵抗沖擊，對尖齒形復合片形成保護，提高鉆頭的自我保護能力，從而延長使用壽命。

本實用新型的有益效果：

1、本實用新型將傳統的切削方式由剪切、磨削改變為犁削、刮削方式，可使機械鉆速大幅提高；

2、本實用新型通過尖齒形復合片和圓齒形復合片的混合鑲焊，可以在鉆進狀況不穩定時，圓齒形復合片對尖齒形復合片形成抗沖擊保護，提高鉆頭的自我保護能力，延長使用壽命；

3、本實用新型通過切削元件的合理排列并緊湊排布，既提高鉆頭的切削能力，又增強了切削結構的強度，使鉆頭的整體性能大幅提高。

附圖說明

圖1是本實用新型所述的復合片鉆頭的俯視結構示意圖。

圖2是本實用新型所述的復合片鉆頭的主視結構示意圖。

圖3是本實用新型所述的復合片鉆頭的刀翼圓周向重疊示意圖。

圖4是本實用新型所述的復合片鉆頭的尖齒形復合片及其后襯側視示意圖。

圖5是本實用新型所述的復合片鉆頭的尖齒形復合片及其后襯主視示意圖。

圖6是本實用新型所述的復合片鉆頭的尖齒形復合片結構形式示意圖。

1、鉆頭本體2、刀翼3、水眼4、尖齒形后襯5、圓形后襯

6、尖齒形復合片7、圓形復合片。

具體實施方式

請參閱圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示：

本實用新型所述的油氣田硬巖鉆進復合片鉆頭是在鉆頭本體1上設有刀翼2、水眼3和排屑槽，刀翼2設有四個，刀翼2上相互間隔設有尖齒形后襯4和圓形后襯4，尖齒形后襯4上鑲焊有尖齒形復合片6，圓形后襯5上鑲焊有圓形復合片7，尖齒形復合片6和圓形復合片7在同一刀翼2上相互間隔排布，在不同刀翼2上前后交錯排列。

尖齒形復合片6的尖角為60度～120度，由圓形復合片7切割而成。

尖齒形復合片6的頂面高于圓齒形復合片7頂面0.5～1mm。

尖齒形復合片6和圓齒形復合片7分別用銀銅釬焊于刀翼2的尖齒形后襯4和圓形后襯5上。

鉆頭本體1、刀翼2、水眼3和排屑槽為現有技術的結構，因此具體結構沒有進一步進行贅述。