一種強(qiáng)化環(huán)形減震墊的PDC鉆頭制造技術(shù)

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)涉及一種強(qiáng)化環(huán)形減震墊的PDC鉆頭，包括有鉆頭體，鉆頭體上沿周向間隔設(shè)置有刀翼，刀翼的前面安設(shè)切削齒，在切削齒后面的刀翼上設(shè)置有環(huán)形減震墊，其特征在于在環(huán)形減震墊的外側(cè)敷設(shè)有耐磨強(qiáng)化材料。這種強(qiáng)化耐磨能力的環(huán)形減震墊位于PDC鉆頭切削齒后，降低了PDC鉆頭在穿越軟硬交錯(cuò)夾層時(shí)切削齒受到的沖擊力，減少了復(fù)合片的沖擊破碎，從而提高了鉆頭的使用壽命。同時(shí)，強(qiáng)化了耐磨能力的環(huán)形減震帶結(jié)構(gòu)由于其耐磨性提高，使其使用壽命與PDC鉆頭更相匹配，避免了由于環(huán)形減震帶磨損導(dǎo)致PDC切削齒穿夾層時(shí)受力變大崩齒，從而進(jìn)一步提高了PDC鉆頭的使用壽命。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種強(qiáng)化環(huán)形減震墊的PDC鉆頭
本技術(shù)涉及一種強(qiáng)化環(huán)形減震墊的PDC鉆頭，屬于石油鉆探

技術(shù)介紹
上世紀(jì)80年代開(kāi)始，金剛石鉆頭被廣泛地用于石油天然氣鉆井工程。金剛石鉆頭主要由鉆頭體和切削元件構(gòu)成，金剛石鉆頭根據(jù)切削元件分成三類(lèi)：PDC（聚晶金剛石）鉆頭、TSP（熱穩(wěn)定聚晶金剛石）鉆頭及天然金剛石鉆頭。PDC鉆頭主要用于軟至中硬地層鉆進(jìn)，經(jīng)過(guò)不斷的技術(shù)進(jìn)步，PDC鉆頭的適用范圍越來(lái)越廣，具有較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。TSP鉆頭主要用于中硬至極硬地層鉆進(jìn)。目前，石油天然氣鉆井工程中深井作業(yè)逐步增多，鉆遇的地層也越來(lái)越復(fù)雜。實(shí)際鉆進(jìn)過(guò)程中，PDC鉆頭經(jīng)常需要穿越多個(gè)不同的地層，經(jīng)常會(huì)遇到地層軟硬交錯(cuò)，地層巖性變化較為頻繁，這樣就導(dǎo)致PDC鉆頭復(fù)合片所受沖擊載荷較大，金剛石復(fù)合片容易崩齒失效，從而導(dǎo)致鉆頭整體失效?，F(xiàn)有的常規(guī)減震墊雖然可以在地層硬度變化時(shí)有效的分擔(dān)PDC切削齒受力，但由于其面積偏小，導(dǎo)致分擔(dān)的力不夠大而對(duì)前排齒保護(hù)有限。環(huán)形減震墊的出現(xiàn)有效的解決了上述問(wèn)題，但在鉆遇研磨性地層時(shí)，環(huán)形減震墊由于耐磨性不夠而出現(xiàn)先期磨損從而導(dǎo)致切削齒不能被有效保護(hù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足提供一種強(qiáng)化環(huán)形減震墊的PDC鉆頭，它能有效增強(qiáng)環(huán)形減震墊的耐磨性能，從而進(jìn)一步提高了PDC鉆頭的使用壽命。本技術(shù)為解決上述提出的問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：包括有鉆頭體，鉆頭體上沿周向間隔設(shè)置有刀翼，刀翼的前面安設(shè)切削齒，在切削齒后面的刀翼上設(shè)置有環(huán)形減震墊，其特征在于在環(huán)形減震墊的外側(cè)敷設(shè)有耐磨強(qiáng)化材料。按上述技術(shù)方案，所述的環(huán)形減震墊位于其前排切削齒切削環(huán)帶中，減震墊與切削環(huán)帶不干涉。按上述技術(shù)方案，所述的耐磨強(qiáng)化材料為金剛石復(fù)合片或熱穩(wěn)定聚晶金剛石復(fù)合片，所述的金剛石復(fù)合片或熱穩(wěn)定聚晶金剛石復(fù)合片鑲嵌在環(huán)形減震墊外側(cè)，且與環(huán)形減震墊表面齊平或略高。按上述技術(shù)方案，所述的鑲嵌在環(huán)形減震墊外側(cè)的金剛石復(fù)合片或熱穩(wěn)定聚晶金剛石復(fù)合片為平面或圓弧面。按上述技術(shù)方案，所述的環(huán)形減震墊表面低于其前排切削齒的最高點(diǎn)1~3mm。按上述技術(shù)方案，所述的所述的鑲嵌在環(huán)形減震墊外側(cè)的金剛石復(fù)合片或熱穩(wěn)定聚晶金剛石復(fù)合片為1顆或幾顆。按上述技術(shù)方案，所述的PDC鉆頭為胎體PDC鉆頭或鋼體PDC鉆頭。本技術(shù)的有益效果在于：1）環(huán)形減震墊位于PDC鉆頭切削齒后，降低了PDC鉆頭在穿越軟硬交錯(cuò)夾層時(shí)切削齒受到的沖擊力，降低了復(fù)合片的沖擊破碎，從而提高了鉆頭的使用壽命。2）耐磨強(qiáng)化材料強(qiáng)化了環(huán)形減震墊結(jié)構(gòu)，由于其耐磨性提高，使其使用壽命與PDC鉆頭更相匹配，避免了由于環(huán)形減震墊磨損導(dǎo)致PDC切削齒穿夾層時(shí)受力變大崩齒，從而進(jìn)一步提高了PDC鉆頭的使用壽命。3）環(huán)形減震帶位于切削環(huán)帶中，既不干涉前排齒的切削，同時(shí)也增強(qiáng)了鉆頭的穩(wěn)定性。附圖說(shuō)明圖1為本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)圖。圖2為本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例中刀翼和環(huán)形減震墊的局部放大立體圖。圖3為本技術(shù)另一個(gè)實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例一如圖1至圖2所示，包括鉆頭體101，鉆頭體下部設(shè)置周向間隔的刀翼102，刀翼的前面安設(shè)切削齒103，在切削齒后面的刀翼上設(shè)置有環(huán)形減震墊105，在環(huán)形減震墊的外側(cè)鑲嵌安設(shè)熱穩(wěn)定聚晶金剛石復(fù)合片106，熱穩(wěn)定聚晶金剛石復(fù)合片的形狀為平面，與環(huán)形減震墊表面齊平，環(huán)形減震墊表面低于其前排切削齒的最高點(diǎn)3mm。在鉆井過(guò)程中，當(dāng)鉆頭鉆遇軟地層時(shí)，由于環(huán)形減震墊在其前排切削齒切削環(huán)帶內(nèi)，故其不影響鉆頭的快速鉆進(jìn)。當(dāng)鉆頭鉆遇硬地層時(shí)，由于地層較硬，鉆頭單圈吃深低于前排切削齒與環(huán)形減震墊的高低差，故不影響鉆頭的正常鉆進(jìn)。當(dāng)鉆頭位于軟硬交錯(cuò)夾層時(shí)，即當(dāng)鉆頭切削齒一部分位于軟地層，另一部分切削齒位于硬地層時(shí)，由于鉆頭吃入的深度一樣，軟地層硬度較低，位于軟地層的切削齒由于地層破碎所需功較小而先期破碎，導(dǎo)致鉆頭的鉆壓均由硬地層切削齒承擔(dān)，這時(shí)由于有強(qiáng)化耐磨的環(huán)形減震帶幫前面切削齒承擔(dān)了大部分鉆壓，從而避免了位于硬地層的那部分切削齒先期崩齒失效。同時(shí)，由于減震環(huán)帶強(qiáng)化了其耐磨能力，故其也不易被磨損，從而延長(zhǎng)了鉆頭的整體使用壽命。實(shí)施例二如圖3所示，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于在全部刀翼上均設(shè)置環(huán)形減震墊105，在環(huán)形減震墊的外側(cè)鑲嵌安設(shè)聚晶金剛石復(fù)合片206。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種強(qiáng)化環(huán)形減震墊的PDC鉆頭，包括有鉆頭體，鉆頭體上沿周向間隔設(shè)置有刀翼，刀翼的前面安設(shè)切削齒，在切削齒后面的刀翼上設(shè)置有環(huán)形減震墊，其特征在于在環(huán)形減震墊的外側(cè)敷設(shè)有耐磨強(qiáng)化材料。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種強(qiáng)化環(huán)形減震墊的PDC鉆頭，包括有鉆頭體，鉆頭體上沿周向間隔設(shè)置有刀翼，刀翼的前面安設(shè)切削齒，在切削齒后面的刀翼上設(shè)置有環(huán)形減震墊，其特征在于在環(huán)形減震墊的外側(cè)敷設(shè)有耐磨強(qiáng)化材料。2.按權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化環(huán)形減震墊的PDC鉆頭，其特征在于所述的環(huán)形減震墊位于其前排切削齒切削環(huán)帶中，減震墊與切削環(huán)帶不干涉。3.按權(quán)利要求1或2所述的強(qiáng)化環(huán)形減震墊的PDC鉆頭，其特征在于所述的耐磨強(qiáng)化材料為金剛石復(fù)合片或熱穩(wěn)定聚晶金剛石復(fù)合片，所述的金剛石復(fù)合片或熱穩(wěn)定聚晶金剛石復(fù)合片鑲嵌在環(huán)形減震墊外側(cè)，且與環(huán)形減震墊表面...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：涂關(guān)富，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中石化石油機(jī)械股份有限公司江鉆分公司，
類(lèi)型：新型
國(guó)別省市：湖北,42