[實用新型]一種石油鉆井用鋼體強化式PDC鉆頭

有效

• 申請號: 201420189057.6
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN203835269U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 張占奎;尹艷娥;于文源;劉超;孟喆
• 申請（專利權）人: 滄州格銳特鉆頭有限公司
• 主分類號: E21B10/43
• 分類號: E21B10/43;E21B10/54
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 羅文遠

技術領域

本實用新型屬于石油、地質鉆井用鉆頭領域，具體的說涉及鋼體強化式PDC鉆頭。

背景技術

目前石油，地質鉆井現場在用的鉆頭有很多，因制造工藝和使用材料的不同又分為鋼體和胎體，但是它們用的切削齒絕大部分為聚晶金剛石PDC復合片，也就是所說的鋼體PDC鉆頭，胎體PDC鉆頭。PDC鉆頭是石油、地質鉆井行業最常用的一種鉆井工具，PDC鉆頭主要由鉆頭體、切削齒、噴嘴、保經齒和接頭等組成。由于已有的PDC鉆頭在適應地層中具有機械鉆速快、進尺高、鉆壓較小，可適用的轉速高等優點被廣泛應用，但還是存在這樣那樣的缺點，如鋼體PDC鉆頭，鋼體PDC鉆頭的鉆頭體是采用合金鋼毛坯經鍛壓和機械加工而成。鉆頭體上焊接有刀翼，刀翼上再焊接有聚晶金剛石PDC復合片作為切削齒，并與接頭焊接在一起，成為鋼體PDC鉆頭。現有的鋼體PDC鉆頭，在鉆井過程中刀翼容易被磨損，如受外界沖擊力過大，很易折斷、開裂，影響鉆頭的整體壽命。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種鉆頭刀翼不易被磨損、折斷、開裂，提高鉆頭使用壽命的石油鉆井用鋼體強化式PDC鉆頭。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案包括。

由鉆頭體和設置在鉆頭體上的刀翼、噴嘴，以及與鉆頭體連接的接頭組成，其中：刀翼共五個，均勻分布在鉆頭體上，五個刀翼的表面均焊有加強材料層，每個刀翼的加強材料層上分別焊接有切削齒，切削齒由設置在端部的多個主齒和側部的多個后齒組成。

上述方案進一步包括：

所述主齒和后齒均為圓柱狀聚晶金剛石?PDC復合片，其中主齒規格為Φ16×13mm，后齒規格為Φ13.4×8mm。

所述加強材料層厚度為1.5~2mm，是由碳化鎢粉末、粗晶碳化物和銅基合金混合制成。

所述鉆頭體的表面設有鍍層。

本實用新型的鋼體強化式PDC鉆頭五個刀翼的表面均焊接有用于提高刀翼的抗沖擊、抗腐蝕及耐磨性能的加強材料層，又通過合理的布置主齒和后齒，使得鉆頭整體更加適應地層的變化，更加有效的抗沖擊、抗耐磨、抗腐蝕，進而大大提高鉆頭的使用壽命和效率，節約鉆井成本。

附圖說明

圖1為一種石油鉆井用鋼體強化式PDC鉆頭立體示意圖。

圖中：1?鉆頭體???2?刀翼???3?加強材料層???4?切削齒????5?噴嘴??6?接頭。

具體實施方式

下面結合說明書附圖1，對本實用新型做進一步的描述。

一種石油鉆井用鋼體PDC鉆頭，由鉆頭體1、刀翼2、噴嘴5、接頭6組成。鉆頭體1周圍安裝有刀翼2，其冠面上加工有噴嘴5，鉆頭體1與接頭6連接。刀翼共五個均勻分布在鉆頭體1周圍，刀翼2上裝有多個切削齒4。切削齒4分為主齒和后齒，切削齒4為圓柱狀聚晶金剛石PDC復合片。五個刀翼2的表面均焊接有用于提高刀翼2的抗沖擊、抗腐蝕及耐磨性能的加強材料層3。該加強材料層3是碳化鎢粉末、聚晶碳化物和銅基合金混合制成的，加強材料層3的厚度為1.5~2mm。鉆頭體1的表面加工有鍍層。

由于本實用新型采用以上設計，制造，在鉆井過程中，該鉆頭不僅能夠提高鉆頭體1的抗沖擊性能和耐磨性能，同時還能夠使鉆頭體1保持良好的切削性能。又通過合理布置的主齒和后齒，同時為使加強材料層3和刀翼2基體之間結合的更加牢固，加強材料層3不易脫落，又采用了噴焊和堆焊的方法進行焊接，因為這樣才能使它們結合的強度更高，同時還能使鉆頭體1得到強化，同時又優選焊接溫度，預熱溫度，保溫時間，和力平衡的刀翼2分布設計，使鉆頭還具有良好的導向性。