[發明專利]一種用于天然氣巖芯鉆探的回轉組合式PDC鉆頭

有效

• 申請號: 201410418743.0
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN104196460B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 郭健;郭小芳
• 申請（專利權）人: 江蘇長城石油裝備制造有限公司
• 主分類號: E21B10/46
• 分類號: E21B10/46;E21B10/43
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種鉆頭，尤其涉及一種用于天然氣巖芯鉆探的回轉組合式PDC鉆頭。

背景技術

目前石油鉆井用鉆頭的種類繁多，但結構非常單一，很難實用于地質多變的地質結構。此外現有的鉆頭硬度達不到要求，不能高效地進行鉆進，即不能在單位之間內將刮刀切削的碎屑進行向外輸送，即鉆進效率不高。

軸承普遍存在硬質合金模塊硬度低，硬質模塊容易脫落以及耐磨損性能差等缺點。螺桿鉆具中的徑向軸承的性能直接影響到螺桿鉆的使用壽命，其工作環境惡略，工作時周圍布滿高溫泥漿，因此要求軸承具有良好的穩固性、耐磨性以及抗沖擊性能。現有技術曾公開一種螺桿鉆具用軸承，其在軸承內套上設有硬質合金層以及超音速熱噴涂層，由于耐磨層為多層復合，其加工成本高，加工難度大。

發明內容

為了克服上述現有技術中存在的缺點，針對目前石油鉆井用鉆頭的種類繁多，但結構非常單一，很難實用于地質多變的地質結構的技術問題，本發明提供一種用于天然氣巖芯鉆探的回轉組合式PDC鉆頭。此外本發明還在提高鉆頭硬度上面有所提高，主要采用的技術方案如下：

一種用于天然氣巖芯鉆探的回轉組合式PDC鉆頭，所述PDC鉆頭主要由圓筒形鉆體和鉆頭主體組成，所述鉆頭主體包括主鉆頭和輔鉆頭，在所述鉆頭主體和所述圓筒形鉆體之間具有連接槽，所述主鉆頭的端面呈圓錐臺形，所述的輔鉆頭的端面為鋸齒形，所述主鉆頭和輔鉆頭之間的夾角為15-35度，所述主鉆頭的端面上具有刃翼，所述刃翼上具有切削牙齒，在所述主鉆頭的端面上還有可旋轉式三角噴頭，所述可旋轉式三角噴頭通過連接頭與圓形內部流道相連，所述圓形內部流道位于所述圓筒形鉆體內部，所述圓形內部流道的數量與所述可旋轉式三角噴頭的數量相等，所述切削牙齒為硬質合金成分組成，按質量百分比其具體組成為：60-90％的鈷鎳合金，20-30％的鈦，且雜質總量為0％，總質量百分比之和為100％。

優選，所述切削牙齒為硬質合金成分組成，按質量百分比其具體組成為：70％的鈷鎳合金，30％的鈦，且雜質總量不大于0.20％，總質量百分比之和為100％。

優選，所述連接槽位于所述槽內上部一圈成弧形，所述弧形為向下突出的弧。

優選，所述組合式PDC鉆頭的耐磨時間達到600-700小時，更有選600小時，650小時，700小時。

優選，主鉆頭(2)和輔鉆頭(3)之間的夾角為25-35度，更有選25度或35度或30度。

技術效果

本發明具有的優點和積極效果是：

本發明是與現有技術相比具有一定的優點，本實用新型中的主鉆頭是用來鉆探巖芯硬質層，側鉆頭是用來鉆周圍的巖層，鉆頭的長度長于主鉆頭，是為了更好的保護主鉆頭。操作簡單，延長主鉆頭的使用壽命，提高了工作效率。且用于刮刀切削牙輪的鉆頭，耐磨層硬度高、韌性好、耐磨時間久、與鋼材基體結合牢固的螺桿鉆軸承；以及該鉆頭具有鉆進效率高的優點。

附圖說明

圖1是本發明PDC鉆頭的示意圖。

圖2是本發明PDC鉆頭局部的示意圖。

組合式PDC鉆頭(1)，主鉆頭(2)，輔鉆頭(3)，

具體實施方式

實施例1

一種用于天然氣巖芯鉆探的回轉組合式PDC鉆頭1，所述PDC鉆頭1主要由圓筒形鉆體和鉆頭主體10組成，所述鉆頭主體10包括主鉆頭2和輔鉆頭3，在所述鉆頭主體10和所述圓筒形鉆體之間具有連接槽，所述主鉆頭2的端面呈圓錐臺形4，所述的輔鉆頭3的端面為鋸齒形5，所述主鉆頭和輔鉆頭之間的夾角為35度，所述主鉆頭的端面上具有刃翼6，所述刃翼6上具有切削牙齒7，在所述主鉆頭的端面上還有可旋轉式三角噴頭8，所述可旋轉式三角噴頭通過連接頭9與圓形內部流道相連，所述圓形內部流道位于所述圓筒形鉆體內部，所述圓形內部流道的數量與所述可旋轉式三角噴頭的數量相等，所述切削牙齒為硬質合金成分組成，按質量百分比其具體組成為：70％的鈷鎳合金，30％的鈦，且雜質總量為0.10％，總質量百分比之和為100％，所述連接槽位于所述槽內的上部的一圈成弧形，所述弧形為向下突出的弧。

實施例2