[發明專利]一種鉆進的組合式PDC鉆頭及其使用方法

有效

• 申請號: 202011235915.2
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112096295B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 郭伊楠;黃金剛;劉書林;劉國富;宋文杰;李海泉
• 申請（專利權）人: 勝利油田固邦石油裝備有限責任公司;勝利油田固邦石油裝備有限責任公司鉆采工具廠
• 主分類號: E21B10/42
• 分類號: E21B10/42;E21B10/54;E21B10/02;E21B10/60;E21B25/10
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 康寧寧

本發明公開了一種鉆進的組合式PDC鉆頭及其使用方法，涉及石油開采設備技術領域，包括鉆頭鋼體，所述鉆頭鋼體側面的底端固定連接有若干個翼片，所述鉆頭鋼體的頂端安裝有取芯管，所述取芯管側面的頂端固定連接有側環，且取芯管的頂端螺紋連接有螺紋套，所述取芯管側面靠近側環的下側開設有若干個與內腔連通的排渣口，所述螺紋套的底端緊貼在側環的上側。本裝置中的鉆頭鋼體與取芯管的連接部位設置有凸起塊和嵌入槽，從而可以防止在打井時，兩組構件之間出現錯位或者打滑的問題，取芯管和鉆頭鋼體的內部通過隔筒進行分隔，將內部區域分隔成取芯區域和流水區域，取芯管與鉆頭鋼體中隔筒連接的部位設置有變徑隔筒，可以增大流水區域的密封性。

技術領域

本發明涉及石油開采設備技術領域，具體涉及一種鉆進的組合式PDC鉆頭及其使用方法。

背景技術

巖心鉆探是固體礦產地質勘探常采用的勘探手段。筒狀鉆頭和鉆具在孔底沿圓周環狀破碎巖石，在孔底中心部分保留一個柱狀的巖心，從孔內取出巖心用以研究地質和礦產的情況，石油鉆井中，把用于鉆取巖心的鉆頭，習慣稱取芯鉆頭，取芯鉆頭的種類很多，在結構上差別也很大，一般有牙輪取芯鉆頭，刮刀取芯鉆頭和筒狀取芯鉆頭，直接影響巖心采取率，金剛石鉆頭適用范圍很廣，可鉆進巖土可鉆性為1～12級的各類地層，且鉆進效率高、鉆孔質量好，但鉆頭制造工藝復雜、成本較高、操作技術要求高，金剛石鉆頭由金剛石、胎體和鉆頭體三部分組成，金剛石是鉆頭的刃部，一般多采用人造金剛石。

中國專利公開了一種鉆進的組合式PDC鉆頭（公開號：CN105756564B），該專利包括鉆頭基體，鉆頭基體上設置有保徑齒、長刀翼和短刀翼，長刀翼和短刀翼相互間隔設置，鉆頭基體的中心區域設置有鉆進時用于巖心進入的第一通孔，鉆頭基體上還設置有折斷通孔和第二通孔，折斷通孔的兩端分別與第一通孔和第二通孔連通；折斷通孔與第一通孔之間具有傾斜角度；長刀翼上分布有大直徑PDC切削齒，短刀翼上分布有小直徑PDC切削齒，長刀翼能夠沿著鉆頭基體的軸線方向往復運動。

現有的鉆頭在取樣后，其內部的巖土芯不方便取出，導致工作效率較慢，同時鉆頭的組裝能力較弱，導致鉆頭不方便安裝與運輸。

發明內容

為了克服上述現有的鉆頭在取樣后，其內部的巖土芯不方便取出，導致工作效率較慢，同時鉆頭的組裝能力較弱，導致鉆頭不方便安裝與運輸的技術問題，本發明的目的在于提供一種鉆進的組合式PDC鉆頭。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種鉆進的組合式PDC鉆頭，包括鉆頭鋼體，所述鉆頭鋼體側面的底端固定連接有若干個翼片，相鄰所述翼片之間形成有排屑槽，且翼片的側面均固定連接有金剛石復合片，所述鉆頭鋼體的頂端安裝有取芯管，所述取芯管側面的頂端固定連接有側環，且取芯管的頂端螺紋連接有螺紋套，所述取芯管側面靠近側環的下側開設有若干個與內腔連通的排渣口，所述螺紋套的底端緊貼在側環的上側，所述螺紋套的外表面固定連接有加固架，所述加固架的上表面固定連接有支撐架，所述支撐架的內部滑動連接有推料管，所述推料管的底端延伸至取芯管的內部，所述支撐架的一側轉動連接有用于推動推料管沿取芯管的內部移動的轉動器；

所述鉆頭鋼體的內部開設有圓槽，圓槽的內部固定連接有第一隔筒，所述第一隔筒與圓槽之間形成有流水槽，且第一隔筒內部形成有取芯槽，所述鉆頭鋼體底端的內部開設有若干個與外部連通的進料槽，且鉆頭鋼體底端內部靠近進料槽的一側開設有若干個出水槽，所述進料槽和出水槽的上端分別與取芯槽和流水槽連通，所述出水槽的底端焊接有隔管。

作為本發明進一步的方案：所述鉆頭鋼體的上表面固定連接有連接管，所述連接管內部的結構與圓槽內部的結構相同，且連接管和取芯管的側面均開設有若干個螺紋孔，所述取芯管與連接管的螺紋孔之間通過連接螺栓螺紋連接，所述鉆頭鋼體頂端的側面固定連接有若干個凸起塊，所述取芯管側面的底端開設有若干個嵌入槽，所述凸起塊嵌入在嵌入槽的內部，且凸起塊與嵌入槽之間緊密貼合。