专利名称：一种复杂山地气动冲刮钎头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油地质勘探技术领域，特别涉及一种山地凿岩钻机的专用钻
具，是一种同时具有冲击和刮削功能的气动钎头。
背景技术：
山地凿岩钻机的钻具钎头是钻机的关键部件。钎头的结构直接影响钻机钻井效率 及钻井成本。 目前，在山地复合区勘探钻井施工主要有浅孔锤空气及泡沫钻井、刮刀空气钻井 或刮刀泥浆钻井等工艺。主要存在的问题1、浅孔锤空气泡沫钻井a)浅孔锤容易堵塞，发 生堵塞后只好反复提钻，影响钻井效率；b)冲击器缸套和活塞磨损较为严重，穿透砾石层 后钻井速度较慢。2、刮刀空气钻井主要用于表层黄土，遇砾石层时需要更换冲击器，否则， 钻头极易磨损，钻井效率低；3、刮刀泥浆钻井主要在有水源地区，一般有两种工艺方法。 一种是先用刮刀钻土层，然后用浅孔锤空气泡沫钻井穿透砾石层，后改为泥浆钻井，需要换 两次钻头，另一种是直接采用泥浆钻井，无需更换钻头，但钻头寿命较短。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种复杂山地气动冲刮钎头，使钎头同时具有冲击和 刮削功能，实现冲刮相结合，提高钻井效率；克服软硬相间山地复合地层钻井过程中更换钻 具、钻井效率低的难题。 本实用新型采用的技术方案是复杂山地气动冲刮钎头，主要由钎头和钎体组成， 钎体有中心孔，中心孔是钻井时空气经过的通道。其特征在于在钎体的外表面有花键槽， 花键槽能在气动冲过程中带动钎头和钎体转动。在钎头的侧壁上有排屑槽。钎头上固定有 喷嘴，钎体中心孔与喷嘴连通。在钎头的顶部固定有中心齿，在钎头的侧壁固定有边齿，在 钎头的侧壁上并在排屑槽的边沿固定有PDC复合片。 排屑槽的数量为三个，排屑槽均匀分布在钎头的侧壁上；喷嘴的数量为三个，喷嘴 的位置在排屑槽内。 所述的边齿采用的是锲形齿，所述的中心齿采用的是圆柱形硬质合金或人造金刚石。 边齿、中心齿和PDC复合片采用铜焊方法固定在钎头上。 复杂山地气动冲刮钎头的主要功能在软硬相间的复杂山地进行钻井过程中，中 心齿破碎诸如砾石一样的坚硬岩石层，边齿旋转刮削黄土、红土层及泥岩等相对较软地层， PDC复合片起辅助刮削作用并确保成井直径、保护井壁。冲击器内腔的气流通过钎体中心孔 并从喷嘴吹出，使得岩屑通过排屑槽，沿井壁排出井口 。 本实用新型的有益效果本实用新型复杂山地气动冲刮钎头，以刮削为主，提高钻 井效率。解决了目前复杂山地地层钻井工艺的难题，能使用一个钎头打成一口井，省去了中 间更换钎头的难题。同时，复杂山地气动冲刮钎头的齿分布位置及材料的选用是针对软硬相间地层，所以能降低齿的磨损，延长钎头使用寿命。
图1是本实用新型复杂山地气动冲刮钎头立体结构示意图。 图中，1.PDC复合片，2.边齿，3.中心齿，4.喷嘴，5.排屑槽，6.钎头，7.钎体，8.花键槽。
具体实施方式实施例1 :以一个C 75mm的复杂山地气动冲刮钎头为例，对本实用新型作进一步 详细说明。 参阅图1。复杂山地气动冲刮钎头，主要由钎头6和钎体7组成，钎头6的外径C 75mm，钎体7的外径C 45mm。钎体7有中心孑L中心孔的内径C 17mm。在钎体7的外表面 有花键槽8。在钎头6的侧壁上有三个排屑槽5，排屑槽5均匀分布在钎头6的侧壁上。钎 头6上固定有三个喷嘴4，喷嘴4的位置在排屑槽5内，钎体7中心孔与喷嘴4连通。在钎 头6的顶部固定有4个中心齿3，中心齿3采用的是圆柱形硬质合金。在钎头6的侧壁固定 有三排边齿2，每排有3个边齿2，边齿2采用的是锲形齿。在钎头6的侧壁上并在每个排 屑槽5的边沿固定有一排PDC复合片l，每排PDC复合片1的数量为三个。边齿2、中心齿3和PDC复合片1采用铜焊方法固定在钎头6上。
权利要求一种复杂山地气动冲刮钎头，主要由钎头(6)和钎体(7)组成，钎体(7)有中心孔，其特征在于在钎体(7)的外表面有花键槽(8)，在钎头(6)的侧壁上有排屑槽(5)，钎头(6)上固定有喷嘴(4)，钎体(7)中心孔与喷嘴(4)连通，在钎头(6)的顶部固定有中心齿(3)，在钎头(6)的侧壁固定有边齿(2)，在钎头(6)的侧壁上并在排屑槽(5)的边沿固定有PDC复合片(1)。
2. 根据权利要求l所述的复杂山地气动冲刮钎头，其特征是排屑槽(5)的数量为三 个，排屑槽(5)均匀分布在钎头(6)的侧壁上；喷嘴(4)的数量为三个，喷嘴(4)的位置在 排屑槽(5)内。
3. 根据权利要求1所述的复杂山地气动冲刮钎头，其特征是所述的边齿(2)采用的 是锲形齿，所述的中心齿(3)采用的是圆柱形硬质合金或人造金刚石。
4. 根据权利要求1所述的复杂山地气动冲刮钎头，其特征是边齿(2)、中心齿(3)和 PDC复合片(1)采用铜焊方法固定在钎头(6)上。
专利摘要复杂山地气动冲刮钎头，应用于石油地质勘探山地凿岩钻机的气动钎头。主要由钎头和钎体组成，钎体有中心孔，特征是在钎体的外表面有花键槽，在钎头的侧壁上有排屑槽。钎头上固定有喷嘴，钎体中心孔与喷嘴连通。在钎头的顶部固定有中心齿，在钎头的侧壁固定有边齿，在钎头的侧壁上并在排屑槽的边沿固定有PDC复合片。效果是该钎头以刮削为主，提高钻井效率。同时，布齿位置及齿材料的使用是针对软硬相间的地层，降低齿的磨损，延长钎头使用寿命。
文档编号E21B10/46GK201517372SQ200920246240
公开日2010年6月30日 申请日期2009年10月13日 优先权日2009年10月13日
发明者刘坤, 杨凤申, 陈宪战 申请人:中国石油天然气集团公司;中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司