CN203716856U - 孕镶pdc跨界钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种孕镶PDC跨界钻头，属于钻头技术领域。本实用新型的孕镶PDC跨界钻头，包括接头和连接于接头上的钻头体，所述钻头体上钎焊有孕镶金刚石齿和PDC复合片，其中所述孕镶金刚石齿钎焊于钻头体上冠部轮廓的冠顶部分和外锥部分上，所述PDC复合片钎焊于钻头体上的整个冠部轮廓上。本实用新型将PDC钻头和孕镶钻头两种钻头技术的结合，兼顾PDC钻头较高的机械钻速和孕镶钻头的长寿命，使其比PDC钻头寿命更长，比孕镶钻头钻速更高；既具有PDC钻头在硬研磨性地层中机械钻速高、进尺低的特点，又具有孕镶钻头机械钻速低、进尺高、寿命长的特点，使其比PDC钻头寿命更长，比孕镶钻头钻速更高。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油天然气、矿山工程、建筑基础工程施工、地质、水文等钻探用钻头，特别是一种具有孕镶齿和PDC复合片的混合跨界钻头。
背景技术
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，具有轴承结构、寿命较短，难以获得较高的机械钻速和进尺。
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复合片中金刚石层只有2mm左右，金刚石含量较低，因此对于硬研磨性地层来说，PDC钻头的PDC复合片容易脆裂并磨损失效，使其寿命小，进尺低。PDC钻头在硬研磨性地层钻进时，往往会因为钻头失效而起钻。所以PDC钻头在硬研磨性地层中具有一定的局限性。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。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种孕镶PDC跨界钻头，将PDC钻头的PDC复合片切削结构和孕镶金刚石钻头的孕镶齿的磨削结构结合在一起,其中孕镶齿能充当PDC复合片的缓冲节，能够减小岩石对前排PDC复合片的冲击，从而达到延长钻头寿命的作用，孕镶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；使得该孕镶PDC跨界钻头既具有PDC钻头在硬研磨性地层中机械钻速高、进尺低的特点，又具有孕镶钻头机械钻速低、进尺高、寿命长的特点，使其比PDC钻头寿命更长，比孕镶钻头钻速更高。
本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型的孕镶PDC跨界钻头，包括接头和连接于接头上的钻头体，所述钻头体上钎焊有孕镶金刚石齿和PDC复合片，其中所述孕镶金刚石齿钎焊于钻头体上冠部轮廓的冠顶部分和外锥部分上，所述PDC复合片钎焊于钻头体上的整个冠部轮廓上。
由于在钻头体上钎焊孕镶金刚石齿和PDC复合片，使得在钻进前期，钻头以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，延长复合片的使用寿命；从而达到增加钻头进尺和寿命的作用。本实用新型的孕镶PDC跨界钻头，孕镶PDC跨界钻头，将PDC钻头的PDC复合片切削结构和孕镶金刚石钻头的孕镶齿的磨削结构结合在一起,其中孕镶齿能充当PDC复合片的缓冲节，能够减小岩石对前排PDC复合片的冲击，从而达到延长钻头寿命的作用，孕镶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；使得该孕镶PDC跨界钻头既具有PDC钻头在硬研磨性地层中机械钻速高、进尺低的特点，又具有孕镶钻头机械钻速低、进尺高、寿命长的特点，使其比PDC钻头寿命更长，比孕镶钻头钻速更高。
本实用新型的孕镶PDC跨界钻头，所述孕镶金刚石齿布置于钻头体钻进方向上PDC复合片的后侧，且所述孕镶金刚石齿的顶点高度低于PDC复合片顶点高度的1-3mm。
由于采用了上述结构，钻头仅能从一个方向上旋转钻进，因此在为了使钻头在钻进过程中线磨损PDC复合片，需要将孕镶金刚石齿布置于PDC复合片的后侧，且PDC复合片的出露高度（顶点）要比孕镶齿的出露高度（顶点）高1-3mm，因此当PDC复合片磨损到一定程度后，孕镶齿才起到磨削岩石的作用，从而提高该钻头的使用寿命。
本实用新型的孕镶PDC跨界钻头，所述PDC复合片为圆柱形、椭圆柱形或楔柱形，所述孕镶金刚石齿为圆柱形、椭圆柱形以及圆弧柱形。
由于采用了上述结构，可根据实际生产加工需要，选择PDC复合片和孕镶金刚石齿的形状结构，使其适用范围更广，适合推广应用。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1、 本实用新型的孕镶PDC跨界钻头，孕镶PDC跨界钻头，将PDC钻头的PDC复合片切削结构和孕镶金刚石钻头的孕镶齿的磨削结构结合在一起,其中孕镶齿能充当PDC复合片的缓冲节，能够减小岩石对前排PDC复合片的冲击，从而达到延长钻头寿命的作用，孕镶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；
2、 本实用新型的孕镶PDC跨界钻头，既具有PDC钻头在硬研磨性地层中机械钻速高、进尺低的特点，又具有孕镶钻头机械钻速低、进尺高、寿命长的特点，使其比PDC钻头寿命更长，比孕镶钻头钻速更高。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1中的主视图；
图3是图2中的俯视图。
图中标记：1-钻头体、2-PDC复合片、3-孕镶金刚石齿、4-接头。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1至图3所述，本实用新型的孕镶PDC跨界钻头，包括接头4和连接于接头4上的钻头体1，所述钻头体1上钎焊有孕镶金刚石齿3和PDC复合片2，其中所述孕镶金刚石齿3钎焊于钻头体1上冠部轮廓的冠顶部分和外锥部分上，所述孕镶金刚石齿3为圆柱形、椭圆柱形以及圆弧柱形；所述PDC复合片2钎焊于钻头体1上的整个冠部轮廓上，所述PDC复合片2为圆柱形、椭圆柱形或楔柱形；所述孕镶金刚石齿3布置于钻头体1钻进方向上PDC复合片2的后侧，且所述孕镶金刚石齿3的顶点高度低于PDC复合片2顶点高度的1-3mm（可根据实际需要选择1mm、2mm或3mm，可在1-3mm中任意选择）。
本实用新型的孕镶PDC跨界钻头，PDC复合片的出露高度（顶点）要比孕镶齿的出露高度（顶点）高1~3mm，因此当PDC复合片磨损到一定程度后，孕镶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，孕镶齿参与磨削岩石，同时PDC复合片还能继续剪切破碎岩石，提高了钻头的复合破岩效率。孕镶齿还能保护PDC复合片，减少岩石对其的冲击力，延长复合片的使用寿命。从而达到增加钻头进尺和寿命的作用。
本实用新型的孕镶PDC跨界钻头，PDC复合片2和孕镶金刚石齿3都参加对岩石的破碎作用，但PDC复合片2是以剪切破碎岩石为主，可以使钻头获得较高的机械钻速。孕镶金刚石齿3是以磨削破碎岩石为主，具有较高的寿命。结合两种破碎岩石的形式的复合式PDC钻头，就具有较高的机械钻速又具有较高的使用寿命。因此本实用新型将PDC钻头的PDC复合片切削结构和孕镶金刚石钻头的孕镶齿的磨削结构结合在一起,其中孕镶齿能充当PDC复合片的缓冲节，能够减小岩石对前排PDC复合片的冲击，从而达到延长钻头寿命的作用，孕镶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；使得该孕镶PDC跨界钻头既具有PDC钻头在硬研磨性地层中机械钻速高、进尺低的特点，又具有孕镶钻头机械钻速低、进尺高、寿命长的特点，使其比PDC钻头寿命更长，比孕镶钻头钻速更高。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.孕镶PDC跨界钻头，包括接头（4）和连接于接头（4）上的钻头体（1），其特征在于：所述钻头体（1）上钎焊有孕镶金刚石齿（3）和PDC复合片（2），其中所述孕镶金刚石齿（3）钎焊于钻头体（1）上冠部轮廓的冠顶部分和外锥部分上，所述PDC复合片（2）钎焊于钻头体（1）上的整个冠部轮廓上。
2.如权利要求1所述的孕镶PDC跨界钻头，其特征在于：所述孕镶金刚石齿（3）布置于钻头体（1）钻进方向上PDC复合片（2）的后侧，且所述孕镶金刚石齿（3）的顶点高度低于PDC复合片（2）顶点高度的1-3mm。
3.如权利要求2所述的孕镶PDC跨界钻头，其特征在于：所述PDC复合片（2）为圆柱形、椭圆柱形或楔柱形，所述孕镶金刚石齿（3）为圆柱形、椭圆柱形以及圆弧柱形。
Priority Applications (1)
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| CN201420044698.2U CN203716856U (zh) | 2014-01-24 | 2014-01-24 | 孕镶pdc跨界钻头 |
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| CN201420044698.2U CN203716856U (zh) | 2014-01-24 | 2014-01-24 | 孕镶pdc跨界钻头 |
Publications (1)
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| CN203716856U true CN203716856U (zh) | 2014-07-16 |
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| CN (1) | CN203716856U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106545299A (zh) * | 2015-09-18 | 2017-03-29 | 成都百施特金刚石钻头有限公司 | 一种新型混合齿pdc钻头 |
| CN108019153A (zh) * | 2017-12-05 | 2018-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种适合中浅层定向井钻进的pdc钻头 |
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2014
- 2014-01-24 CN CN201420044698.2U patent/CN203716856U/zh not_active Expired - Fee Related
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