[實用新型]一種頁巖氣超深井鉆進高效率長壽命鉆頭

有效

• 申請號: 201921369864.5
• 申請日: 2019-08-22
• 公開（公告）號: CN210343244U
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 劉樹華;侯振云;孫若峰;王海龍;孫鑫;朱英;馮曉明;田巍;楊旭;周東富;齊東峰;石旭;吳德軍;張德新
• 申請（專利權）人: 吉林省地質勘探技術研究所
• 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: 張建成

本實用新型公開了一種頁巖氣超深井鉆進高效率長壽命鉆頭，包括鉆頭基體、鉆頭接頭、刀翼和聚金剛石柱，鉆頭基體一端與鉆頭接頭連接，鉆頭基體另一端與多個刀翼分別連接，每個刀翼上均設置有多個聚金剛石柱，所述的鉆頭接頭內壁上設置有內螺紋，所述的聚金剛石柱包括天然金剛石和人造金剛石，天然金剛石和人造金剛石通過粉料燒結為一個整體；采用本實用新型的鉆頭結構可以提高鉆頭工作端的硬度，提高工作效率，避免頻繁的更換鉆頭，且同時降低了成本，高效率長壽命的優勢取得較大的經濟效益和社會效益，為地質隊伍的轉型升級發揮重要的作用。

技術領域

本實用新型涉及一種油氣鉆井鉆頭，尤其是涉及一種頁巖氣超深井鉆進高效率長壽命鉆頭。

背景技術

頁巖氣是指賦存于以富有機質頁巖為主的儲集巖系中的非常規天然氣，是一種清潔、高效的能源資源和化工原料，主要用于居民燃起、城市供熱、發電、汽車燃料和化工生產等，用途廣泛。勘探開發成功率高，具有較高的工業經濟價值。在頁巖氣超深孔鉆進過程中所遇巖層多為泥頁巖、砂巖、粉砂巖等塑性巖石，在這類巖石中鉆進，普通常規孕鑲金剛石鉆頭呈現為鉆進效率極低，糊鉆等現象，嚴重的影響了勘察施工效率。這恰恰是巖石破碎機理的體現，孕鑲金剛石鉆頭破碎巖石方式是以鑿碎型碎巖為主，適用于脆性巖石，而在沉積巖(泥頁巖、砂巖、粉砂巖等塑性巖石)中鉆進是以切削-剪切碎巖為主，而選擇硬質合金做為碎巖工具固然可以考慮，由于硬質合金的耐磨性較差導致鉆頭壽命很短，不適合在深孔中應用。普通的PDC復合片鉆頭雖然具有較高的耐磨性，但由于鉆頭本身結構缺陷(沒有硬質合金鉆頭的切削刃)導致鉆進效率很低，故也不是理想的碎巖工具，目前國內外在此類地層勘察施工鉆孔中鉆進基本都依賴于以上三種鉆頭。本實用新型的技術方案旨在提供一種既有適合這種塑性巖石碎巖的切削刃又具有較高耐磨性的鉆頭，以使在頁巖氣超深井鉆進中以高效率長壽命的優勢取得較大的經濟效益和社會效益，為地質隊伍的轉型升級發揮重要的作用。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決背景技術中的不足，提供一種既有適合這種塑性巖石碎巖的切削刃又具有較高耐磨性的鉆頭，以使在頁巖氣超深井鉆進中以高效率長壽命的優勢取得較大的經濟效益和社會效益，為地質隊伍的轉型升級發揮重要的作用。

一種頁巖氣超深井鉆進高效率長壽命鉆頭，包括鉆頭基體、鉆頭接頭、刀翼和聚金剛石柱，鉆頭基體一端與鉆頭接頭連接，鉆頭基體另一端與多個刀翼分別連接，每個刀翼上均設置有多個聚金剛石柱；

所述的鉆頭接頭內壁上設置有內螺紋；

所述的聚金剛石柱包括天然金剛石和人造金剛石，天然金剛石和人造金剛石通過粉料燒結為一個整體。

優選的，所述的鉆頭基體、鉆頭接頭、刀翼和聚金剛石柱為一體成型結構。

優選的，所述的鉆頭基體一端等距分布連接有個刀翼。

優選的，所述的刀翼工作端A為圓弧面。

優選的，所述的每個刀翼上均設置有10個聚金剛石柱，10個聚金剛石柱呈“334”的排列形式從內向外交錯排列且中間整排聚金剛石柱高于內外兩排聚金剛石柱的高度。

優選的，所述的聚金剛石柱工作端為半球結構。

本實用新型的有益效果：

本實用新型結構簡單，使用方便，采用本實用新型的結構可以提高鉆頭工作端的硬度，提高工作效率，避免頻繁的更換鉆頭，且同時降低了成本，高效率長壽命的優勢取得較大的經濟效益和社會效益，為地質隊伍的轉型升級發揮重要的作用。

附圖說明

圖1為本實用新型的立體示意圖。

圖2為本實用新型的俯視圖。

圖3為本實用新型的剖切結構示意圖。

圖4為本實用新型的聚金剛石柱的結構示意圖。