專利名稱:高效復合型刮刀鉆頭的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種石油鉆井用刮刀鉆頭的改進。
目前,油氣田鉆井現(xiàn)場使用的普通三刮刀鉆頭,在我國東部油田沙一段以上地層鉆井時,其鉆井進尺一般保持在2000--2300米,同時隨著刀片的消耗,鉆頭變鈍,而硬質合金又不能很好自銳,因此,要想繼續(xù)保持進尺就必須加大鉆壓,但加大鉆壓就會導致井斜及鉆具損壞等后果的產生。由于沙一段地層普遍存在硬蓋層,普通刮刀鉆頭一般難以鉆穿這一層位,必須更換新的鉆頭,鉆頭的使用壽命短,使鉆井費用大幅度提高,同時增加了起下鉆次數(shù),使建井周期延長和經濟效益下降。為了延長三刮刀鉆頭的使用壽命,采用較多的方法是增強刀片強度及適當加長刀片的預磨長度,這樣即使在鉆井工作過程中磨損了一定長度的刀片,剩余高度仍能維持一定的工作能力。但這樣改進的效果是很有限的,因此,目前使用的各類普通刮刀鉆頭都未能在延長使用壽命上獲得長足進展。
本實用新型的目的是要提供一種具有硬質合金和金剛石復合片復合型結構刀片的鉆頭,以延長鉆頭的使用壽命。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的,刮刀鉆頭的刀片由硬質合金和金剛石復合片兩種材料復合而成,即刀片的主體結構分為兩段,前段鑲嵌硬質合金材料,按正前角設計,角度為10°-20°;后段鑲嵌金剛石復合片,按負前角設計,角度為15°-25°。
圖1是依據(jù)本實用新型所提出的復合型刮刀鉆頭的示意圖;圖2是依據(jù)本實用新型所提出的復合型刮刀鉆頭的俯視圖;圖3是依據(jù)本實用新型所提出的復合型刮刀鉆頭刀片的結構示意圖。
圖中,1-鉆頭基體,2-刀片,3-金剛石復合片,4-硬質合金,5-水眼。
以下結合附圖進一步描述本實用新型所提出的復合型刮刀鉆頭刀片的具體結構。
附圖是具有四個刀片的復合型刮刀鉆頭的示意圖。四個刀片在鉆頭體圓周上均勻分布。每個刀片分前后兩段,前半部分鑲嵌硬質合金,按正前角設計,角度為10°-20°,其內側的硬質合金呈縱向排列,外側的硬質合金呈斜向排列;后半部分鑲嵌金剛石復合片,按負前角設計,其角度為15°-25°。
用這種鉆頭鉆井,其刀片的前半部分用于鉆探上部較松軟地層,后半部分用于鉆探下部較硬地層。刀片的切削角是變化設計,刀片具有較好的自銳特性,在鉆井過程中不會引起鉆壓的大幅度提高,能保持較長的鉆頭使用壽命。
權利要求1.一種刮刀鉆頭刀片,其特征在于,刀片(2)主體分兩部分,前半部分設計為正前角,角度為10°-20°,其上鑲嵌硬質合金(4),鑲嵌在刀片內側的硬質合金縱向排列,鑲嵌在刀片外側的硬質合金斜向排列;后半部分設計為負前角,角度為15°-25°,其上鑲嵌金剛石復合片(3)。
專利摘要本實用新型提供了一種高效復合型刮刀鉆頭刀片,這是一種硬質合金和金剛石復合片混鑲的刀片,刀片的主體分前半部分和后半部分兩段,前半部分鑲嵌硬質合金,按正前角設計,角度為10°—20°,鑲嵌在刀片內側的硬質合金縱向排列,外側的硬質合金斜向排列;后半部分刀片按負前角設計,角度為15°—25°,其上鑲嵌金剛石復合片,這種鉆頭的刀片具有較好的自銳特性,在鉆井過程中不會引起鉆壓的大幅度提高,能保持較長的鉆頭使用壽命。
文檔編號E21B10/46GK2208615SQ94246228
公開日1995年9月27日 申請日期1994年11月22日 優(yōu)先權日1994年11月22日
發(fā)明者楊寶德, 繆青維, 周龍昌, 吳志明 申請人:石油大學(華東)