[實(shí)用新型]四刀翼聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420425375.8
• 申請(qǐng)日: 2014-07-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203961799U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉尊祥;劉剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大慶天瑞機(jī)械制造有限公司
• 主分類號(hào): E21B10/43
• 分類號(hào): E21B10/43;E21B10/54;E21B10/61
• 代理公司: 哈爾濱市文洋專利代理事務(wù)所(普通合伙) 23210
• 代理人: 孫淑榮

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及油田鉆探工具領(lǐng)域，具體涉及四刀翼聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭。

背景技術(shù)

聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭由鋼制胎體、碳化鎢燒結(jié)層和排布在碳化鎢燒結(jié)層上的金剛石復(fù)合片組成，金剛石復(fù)合片在鉆頭冠部的布齒及齒的密度直徑影響鉆頭的性能，一般規(guī)律是低密度多刀翼布齒，低密度布齒主要用于油田比較堅(jiān)硬的地層中，適合這樣地層的金剛石鉆頭一般為五刀翼以上35-40個(gè)刀齒，由于刀翼多，刀齒多，阻力大，在松軟地層中鉆進(jìn)速度慢，在低密度布齒在遇到地下3400米以下的堅(jiān)硬地層時(shí)鉆進(jìn)仍然存在布齒密度不夠鉆進(jìn)速度慢的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服背景技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型提出四刀翼聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭解決上述問(wèn)題。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：四刀翼聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭包括鉆頭本體，鉆頭本體的半圓球狀的鉆頭冠部上延伸出均勻分布的兩個(gè)主刀翼和兩個(gè)副刀翼，每個(gè)主刀翼由四個(gè)Φ19mm×13mm和四個(gè)Φ13mm×8mm聚晶金剛石復(fù)合片組成，其中由三個(gè)Φ13mm×8mm聚晶金剛石復(fù)合片組成保徑刃，由兩個(gè)Φ13mm×8mm和一個(gè)Φ19mm×13mm聚晶金剛石復(fù)合片組成擴(kuò)孔刃，由三個(gè)Φ19mm×13mm聚晶金剛石復(fù)合片組成切削刃，由兩個(gè)Φ19mm×13mm聚晶金剛石復(fù)合片組成開(kāi)孔刃，副刀翼由三個(gè)Φ19mm×13mm聚晶金剛石復(fù)合片組成；保徑刃的聚晶金剛石復(fù)合片外圓輪廓為圓柱型，其外圓尺寸為鉆頭公稱直徑，擴(kuò)孔刃的聚晶金剛石復(fù)合片組成的輪廓為圓錐形，其錐度母線與保徑刃的角度a呈8～10°角，切削刃的聚晶金剛石復(fù)合片組成的外輪廓與鉆頭中心線的角度b呈43～46°角，開(kāi)孔刃的聚晶金剛石復(fù)合片組成的外輪廓與鉆頭中心線的角度c呈-30～-35°角；在每個(gè)擴(kuò)孔刃與切削刃交叉部位的內(nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)可更換的噴嘴，每個(gè)切削刃與開(kāi)孔刃交叉部位的內(nèi)側(cè)設(shè)有一可更換的個(gè)噴嘴，副刀翼內(nèi)側(cè)設(shè)置一個(gè)可更換的噴嘴。

本實(shí)用新型具有如下有益效果：兩主刀翼大密度布齒和兩副刀翼低密度布齒的結(jié)構(gòu)使得刀翼在鉆進(jìn)的過(guò)程中鉆進(jìn)速度快且排泥順暢，其中，切削刃和開(kāi)孔刃在地層中起到主要的切削任務(wù)，在地層硬度不高的時(shí)候，開(kāi)孔和切削鉆進(jìn)主要是大聚晶金剛石復(fù)合片起作用，由于擴(kuò)孔刃的錐度很小，擴(kuò)孔刃的小聚晶金剛石復(fù)合片起輔助作用，鉆進(jìn)速度快且穩(wěn)定，在地層硬度很高時(shí)，鉆進(jìn)速度下降，所有的聚晶金剛石復(fù)合片均起到各自的開(kāi)孔、切削、擴(kuò)孔和保徑的作用，使得各個(gè)階段的工作由專職的聚晶金剛石復(fù)合片負(fù)責(zé)，提高聚晶金剛石復(fù)合片的使用率，保證鉆進(jìn)速度和質(zhì)量，擴(kuò)孔刃的設(shè)計(jì)還可以提高鉆進(jìn)的對(duì)心度，也保證了各個(gè)聚晶金剛石復(fù)合片的磨損程度一致，延長(zhǎng)鉆頭使用壽命。

附圖說(shuō)明：

附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2是附圖1的局部立面圖。

圖中1-鉆頭本體，2-噴嘴，3-主刀翼，4-Φ13mm×8mm聚晶金剛石復(fù)合片，5-保徑刃，6-角度a，7-擴(kuò)孔刃，8-Φ19mm×13mm聚晶金剛石復(fù)合片,9-切削刃，10-角度b，11-開(kāi)孔刃，12-角度c，13-副刀翼。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：

由圖1結(jié)合圖2所示，四刀翼聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭，包括鉆頭本體1，鉆頭本體1的半圓球狀的鉆頭冠部上延伸出均勻分布的兩個(gè)主刀翼3和兩個(gè)副刀翼13，每個(gè)主刀翼3由四個(gè)Φ19mm×13mm和四個(gè)Φ13mm×8mm聚晶金剛石復(fù)合片8、4組成，其中由三個(gè)Φ13mm×8mm聚晶金剛石復(fù)合片4組成保徑刃5，由兩個(gè)Φ13mm×8mm和一個(gè)Φ19mm×13mm聚晶金剛石復(fù)合片4、8組成擴(kuò)孔刃7，由三個(gè)Φ19mm×13mm聚晶金剛石復(fù)合片8組成切削刃9，由兩個(gè)Φ19mm×13mm聚晶金剛石復(fù)合片8組成開(kāi)孔刃11，副刀翼13由三個(gè)Φ19mm×13mm聚晶金剛石復(fù)合片8組成；

保徑刃5的聚晶金剛石復(fù)合片外圓輪廓為圓柱型，其外圓尺寸為鉆頭公稱直徑，擴(kuò)孔刃7的聚晶金剛石復(fù)合片組成的輪廓為圓錐形，其錐度母線與保徑刃5的角度a6呈8～10°角，切削刃9的聚晶金剛石復(fù)合片組成的外輪廓與鉆頭中心線的角度b10呈43～46°角，開(kāi)孔刃11的聚晶金剛石復(fù)合片組成的外輪廓與鉆頭中心線的角度c12呈-30～-35°角；

在每個(gè)擴(kuò)孔刃7與切削刃9交叉部位的內(nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)可更換的噴嘴2，每個(gè)切削刃9與開(kāi)孔刃11交叉部位的內(nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)可更換的噴嘴2，副刀翼13內(nèi)側(cè)設(shè)置一個(gè)可更換的噴嘴2。

兩個(gè)主刀翼大密度布齒和兩個(gè)副刀翼低密度布齒的結(jié)構(gòu)使得刀翼在鉆進(jìn)的過(guò)程中鉆進(jìn)速度快且排泥順暢，其中，切削刃9和開(kāi)孔刃11在地層中起到主要的切削任務(wù)，在地層硬度不高的時(shí)候，開(kāi)孔和切削鉆進(jìn)主要是大聚晶金剛石復(fù)合片起作用，由于擴(kuò)孔刃7的錐度很小，擴(kuò)孔刃的小聚晶金剛石復(fù)合片起輔助作用，鉆進(jìn)速度快且穩(wěn)定，在地層硬度很高時(shí)，鉆進(jìn)速度下降，所有的聚晶金剛石復(fù)合片均起到各自的開(kāi)孔、切削、擴(kuò)孔和保徑的作用，使得各個(gè)階段的工作由專職的聚晶金剛石復(fù)合片負(fù)責(zé)，提高聚晶金剛石復(fù)合片的使用率，保證鉆進(jìn)速度和質(zhì)量，擴(kuò)孔刃的設(shè)計(jì)還可以提高鉆進(jìn)的對(duì)心度，也保證了各個(gè)聚晶金剛石復(fù)合片的磨損程度一致，延長(zhǎng)鉆頭使用壽命。