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1、(10)授权公告号 CN 203961804 U(45)授权公告日 2014.11.26CN203961804U(21)申请号 201420333096.9(22)申请日 2014.06.20E21B 10/46(2006.01)(73)专利权人中国石油化工股份有限公司地址 100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号(72)发明人刘彦学 穆国臣 贾志刚 陈业鹏张天笑 陈玉平 葛春梅 王雪陈晓峰(74)专利代理机构长春市四环专利事务所(普通合伙) 22103代理人鞠传龙(54) 实用新型名称一种高研磨性地层钻进复合式钻头(57) 摘要本实用新型公开了一种高研磨性地层钻进复合式钻头,是在本体上设。
2、有PDC复合片和孕镶金刚石齿,其中PDC复合片设置在前,孕镶金刚石齿设在PDC复合片的后部,孕镶金刚石齿的顶端低于PDC复合片顶端1-3mm设置,钻头的本体下部连接有接头,有益效果:将PDC钻头的PDC复合片切削结构和孕镶金刚石钻头的孕镶金刚石齿的磨削结构结合在一起。孕镶金刚石齿能充当PDC复合片的缓冲节,能够减小岩石对前排PDC复合片的冲击,从而达到延长钻头使用寿命的作用。孕镶金刚石齿中的金刚石颗粒还能参与对岩石的磨削,能够提高钻头的破岩效率。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书2页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书2页 附图2页。
3、(10)授权公告号 CN 203961804 UCN 203961804 U1/1页21.一种高研磨性地层钻进复合式钻头,其特征在于:是在本体上设有PDC复合片和孕镶金刚石齿,其中PDC复合片设置在前,孕镶金刚石齿设在PDC复合片的后部,孕镶金刚石齿的顶端低于PDC复合片顶端1-3mm设置,钻头的本体下部连接有接头。2.根据权利要求1所述的一种高研磨性地层钻进复合式钻头,其特征在于:所述的PDC复合片为圆柱形或椭圆柱形或楔柱形。3.根据权利要求1所述的一种高研磨性地层钻进复合式钻头,其特征在于:所述的孕镶金刚石齿为圆柱形或椭圆柱形或圆弧柱形。权 利 要 求 书CN 203961804 U1/2。
4、页3一种高研磨性地层钻进复合式钻头技术领域0001 本实用新型涉及一种油气田地层钻进复合式钻头,特别涉及一种高研磨性地层钻进复合式钻头。背景技术0002 钻头是钻井工程中用以破碎岩石、形成井筒的破岩工具。现今钻井工程中所使用的钻头主要有牙轮钻头、PDC钻头、孕镶钻头。目前,牙轮钻头在适应地层中最为广泛、但因为牙轮是非固定结构钻头,带有轴承结构,导致使用寿命较短。难以获得较高的机械钻速和进尺。0003 PDC钻头在适应地层中具有机械钻速快、进尺高、钻压较小特点,在钻井工程中得到了广泛应用,但因为PDC钻头的PDC复合片的金刚石层只有2mm左右,金刚石含量较低,因此对于高研磨性地层来说,PDC钻头。
5、的PDC复合片容易脆裂并磨损失效,使其寿命小,进尺低。PDC钻头在高研磨性地层钻进时,往往会因为钻头失效而起钻。所以PDC钻头在高研磨性地层中具有一定的局限性。0004 孕镶金刚钻头是一种依靠孕镶金刚石齿中的金刚石颗粒作为磨削原件,获得进尺。但其工作原理是磨削岩石,具有机械钻速低、寿命长、进尺多的特点。发明内容0005 本实用新型的目的是为了解决现有的钻井工程所用钻头在进行钻进过程中具有局限性,不能保证钻井工程顺利进行的问题而提供的一种高研磨性地层钻进复合式钻头。0006 本实用新型所述的高研磨性地层钻进复合式钻头是在本体上设有PDC复合片和孕镶金刚石齿,其中PDC复合片设置在前,孕镶金刚石齿。
6、设在PDC复合片的后部,孕镶金刚石齿的顶端低于PDC复合片顶端1-3mm设置,钻头的本体下部连接有接头。0007 PDC复合片为圆柱形或椭圆柱形或楔柱形。0008 孕镶金刚石齿为圆柱形或椭圆柱形或圆弧柱形。0009 本实用新型的工作原理:0010 采用本实用新型所述的钻头结构在进行高研磨性地层钻进过程中,PDC复合片的出露高度要比孕镶金刚石齿的出露高度高1-3mm,当PDC复合片磨损到一定程度后,孕镶金刚石齿才起到磨削岩石的作用。故在钻进前期,钻头是以PDC复合片剪切破碎岩石为主,可以获得较高的机械钻速,当PDC复合片磨损到一定程度后,孕镶金刚石齿参与磨削岩石,同时PDC复合片还能继续剪切破碎。
7、岩石,提高了钻头的复合破岩效率。孕镶金刚石齿还能保护PDC复合片,减少岩石对其的冲击力,延长PDC复合片的使用寿命。从而达到增加钻头进尺和延长使用寿命的作用。0011 本实用新型的有益效果:0012 将PDC钻头的PDC复合片切削结构和孕镶金刚石钻头的孕镶金刚石齿的磨削结构结合在一起。孕镶金刚石齿能充当PDC复合片的缓冲节,能够减小岩石对前排PDC复合片说 明 书CN 203961804 U2/2页4的冲击,从而达到延长钻头使用寿命的作用。孕镶金刚石齿中的金刚石颗粒还能参与对岩石的磨削,能够提高钻头的破岩效率。附图说明0013 图1为本实用新型的主视图。0014 图2为本实用新型的俯视图。00。
8、15 1、本体 2、PDC复合片 3、孕镶金刚石齿 4、接头。具体实施方式0016 请参阅图1和图2所示:0017 本实用新型所述的高研磨性地层钻进复合式钻头是在本体1上设有PDC复合片2和孕镶金刚石齿3,其中PDC复合片2设置在前,孕镶金刚石齿3设在PDC复合片2的后部,孕镶金刚石齿3的顶端低于PDC复合片2顶端1-3mm设置,钻头的本体1下部连接有接头4。0018 PDC复合片2为圆柱形或椭圆柱形或楔柱形。0019 孕镶金刚石齿3为圆柱形或椭圆柱形或圆弧柱形。0020 本实用新型的工作原理:0021 采用本实用新型所述的钻头结构在进行高研磨性地层钻进过程中,PDC复合片2的出露高度要比孕镶。
9、金刚石齿3的出露高度高1-3mm,当PDC复合片2磨损到一定程度后,孕镶金刚石齿3才起到磨削岩石的作用。故在钻进前期,钻头是以PDC复合片2剪切破碎岩石为主,可以获得较高的机械钻速,当PDC复合片2磨损到一定程度后,孕镶金刚石齿3参与磨削岩石,同时PDC复合片2还能继续剪切破碎岩石,提高了钻头的复合破岩效率。孕镶金刚石齿3还能保护PDC复合片2,减少岩石对其的冲击力,延长PDC复合片2的使用寿命。从而达到增加钻头进尺和延长使用寿命的作用。说 明 书CN 203961804 U1/2页5图1说 明 书 附 图CN 203961804 U2/2页6图2说 明 书 附 图CN 203961804 U。