专利名称：一种穿砾石层钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油、地质钻井用钻头。
刮刀钻头虽然具有机械钻速快、进尺高等优点，但是存在钻压和扭矩大、井眼不规则及易造成井斜等缺陷，不利于保护井下钻具和钻井设备，不利于提高井眼质量，现场使用量越来越少，逐渐被牙轮钻头和PDC钻头取代。
牙轮钻头有活动部件，易出现掉牙轮事故，造成井下复杂。在砾石较大、较多地层中一般用钢齿牙轮钻头，尽管钢齿牙轮钻头机械钻速较快，但是寿命短、进尺少、易掉牙轮，使用效果不理想。目前使用牙轮钻头穿砾石层只是因为没有更好的钻头供选用。
在一些含砾石少且砾石粒度小的地层中用PDC钻头，但由于PDC片的脆性决定PDC钻头不适合于钻进砾石层，只是近年PDC片抗冲击韧性提高和后置硬质合金柱复合切削结构的使用和推广，使PDC钻头的使用范围扩大，但不能称PDC钻头为穿砾石层钻头。同时PDC钻头的价格较昂贵。
本实用新型为克服刮刀钻头的钻压大、扭矩大，牙轮钻头有活动部件、易掉牙轮，PDC钻头抗冲击韧性差、易崩等缺陷，提供一种适用于软～中地层、机械钻速快、进尺高、钻压和扭矩较小、无活动部件的钻头。本实用新型的目的就是为提供一种穿砾石层钻头。
采用这种结构后，新型钻头的主切削元件硬质合金圆片具有较强的抗冲击韧性，能在一定程度上承受砾石层中砾石引起的冲击载荷，同时硬质合金具有较强的抗研磨能力，能承受软到中软的砾石层的研磨。新型钻头采用与刮刀钻头和PDC钻头相同的破岩原理，并且主切削元件布置方式与PDC钻头相似，因此具有机械钻速高、钻压小、扭矩小、所钻井眼规则等优点，有利于保护井下钻具和钻井设备，有利于提高井眼质量。由于新型钻头没有活动元件，使用很安全。
一种穿砾石层钻头由硬质合金圆片[1]、保径元件[2]、刀翼[3]、喷嘴[4]、钻头体[5]和接头[6]组成，硬质合金圆片[1]和保径元件[2]镶装到刀翼[3]上，硬质合金圆片[1]为主切削元件布置成覆盖整个井底，保径元件[2]布置在保径部位，喷嘴[4]镶装到钻头体[5]上，刀翼[3]、钻头体[5]和接头[6]连接成一体。刀翼[3]为三刀翼、四刀翼、五刀翼、六刀翼、七刀翼、八刀翼。
穿砾石层钻头按设计加工完成后，到现场使用。在钻进过程中，穿砾石层钻头的接头[6]与钻柱连接，通过钻柱旋转和施加钻压切削地层。钻井液从钻柱内孔经过内流道[7]和喷嘴[4]流出清洗和冷却钻头，经过两刀翼间的排屑槽携带岩屑进入环空。新型钻头的主切削元件硬质合金圆片[1]具有较强的抗冲击韧性，能在一定程度上承受砾石层中砾石引起的冲击载荷，同时硬质合金具有较强的抗研磨能力，能承受软到中软的砾石层的研磨。因此新型钻头能穿砾石层且进尺高。新型钻头采用与刮刀钻头和PDC钻头相同的破岩原理，并且元件布置方式与PDC钻头相似，因此具有机械钻速高、钻压小、扭矩小、所钻井眼规则等优点，有利于保护井下钻具和钻井设备，有利于提高井眼质量。由于新型钻头没有活动元件，使用很安全。
权利要求1.一种穿砾石层钻头，由硬质合金圆片[1]、保径元件[2]、刀翼[3]、喷嘴[4]、钻头体[5]和接头[6]组成，其特征是硬质合金圆片[1]和保径元件[2]镶装到刀翼[3]上，硬质合金圆片[1]为主切削元件布置成覆盖整个井底，保径元件[2]布置在保径部位，喷嘴[4]镶装到钻头体[5]上，刀翼[3]、钻头体[5]和接头[6]连接成一体。
2.根据权利要求1所述的穿砾石层钻头，其特征是刀翼[3]为三刀翼、四刀翼、五刀翼、六刀翼、七刀翼、八刀翼。
专利摘要一种穿砾石层钻头，属于石油、地质钻井用钻头。由硬质合金圆片、保径元件、刀翼、喷嘴、钻头体和接头组成，采用硬质合金圆片为主切削元件，刀翼式布齿方式，大排屑槽水力结构。充分利用硬质合金较强的抗冲击韧性和耐磨性，充分利用机械－水力联合破岩机理。在松软～中软地层中钻进不仅机械钻速快，而且进尺高，并可穿过砾石层。具有钻压小、扭矩小、井眼规则等优点，有利于保护井下钻具和钻井设备。
文档编号E21B10/50GK2522607SQ0126138
公开日2002年11月27日 申请日期2001年8月31日 优先权日2001年8月31日
发明者彭烨, 侯庆勇, 王福修, 孙明光, 韩涛, 张崇砚 申请人:胜利石油管理局钻井工艺研究院