一種用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及石油鉆探工具技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于頁巖氣取芯的鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著勘探的不斷深入，常規(guī)石油天然氣資源增儲增產(chǎn)難度越來越大，非常規(guī)油氣資源的戰(zhàn)略地位日趨重要。頁巖氣資源是十分重要的非常規(guī)油氣資源，正受到社會的廣泛關(guān)注，成為世界資源勘探開發(fā)的重要領(lǐng)域。我國頁巖氣資源豐富，但頁巖氣的勘探、開發(fā)、地質(zhì)理論及資源評價都還正處于初級階段，技術(shù)不夠成熟，缺乏對頁巖氣巖石力學(xué)特性的深入了解，而準確研宄頁巖的巖石力學(xué)性質(zhì)，完整的、高質(zhì)量巖心樣本是關(guān)鍵。所以，需要進行大量的取芯，通過對大量巖芯的分析可以研宄地層的可鉆性、研磨性、巖石強度以便指導(dǎo)鉆井作業(yè)；研宄油氣含量來評價該區(qū)域的開采價值；它還能為酸化壓裂提高可靠的依據(jù)。
[0003]目前，運用常規(guī)的取芯鉆頭在頁巖氣井中進行取芯，由于深灰色泥巖和深灰色硅質(zhì)巖致密、堅硬，頁巖易破碎，導(dǎo)致普通取芯鉆頭使用壽命短、機械鉆速低，切削齒崩損、磨損嚴重，導(dǎo)致頻繁起下鉆，耽誤鉆井周期和增加鉆井成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭，主要解決目前頁巖氣井中運用常規(guī)取芯鉆頭在致密泥巖中吃入地層難、機械鉆速低、使用時間短的技術(shù)問題，通過在鉆頭上采用前排TSP齒為三角形鋒利更容易吃入泥巖地層，后排PDC齒能夠延長整個鉆頭的使用壽命。
[0005]本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]本實用新型的用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭，在所述鉆頭本體上段的鉆頭冠部上均勻布置6個刀翼，刀翼厚度均等；所述刀翼上布置的主切削齒，是由TSP齒在前和PDC切削齒在后的方式混合布置而成。
[0007]由于上述結(jié)構(gòu)，在鉆頭本體旋轉(zhuǎn)方向上，刀翼上布置在前排的TSP齒為三角形鋒利更容易吃入泥巖地層，布置在后排的roc齒能夠延長整個鉆頭的使用壽命；采用TSP齒在前和PDC切削齒在后的方式混合布置，可解決目前頁巖氣井中運用常規(guī)取芯鉆頭在致密泥巖中吃入地層難、機械鉆速低、使用時間短的技術(shù)問題。
[0008]本實用新型的用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭，所述刀翼上的后刀面與前刀面之間的夾角α為28。-32°。
[0009]由于上述結(jié)構(gòu)，為了使整個鉆頭具有較好的切削力，同時在旋轉(zhuǎn)過程中保持平衡，需要控制刀翼上的后刀面與前刀面之間的夾角，只有該夾角α為28° -32°時，才能保證刀翼上主切削齒具有最佳的切肩角，能夠輕易地吃入泥巖地層。
[0010]本實用新型的用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭，其中所述刀翼上布置有若干排TSP齒，其中每排TSP齒之后布置有一顆PDC切削齒，所述TSP齒為3/CT。
[0011]由于上述結(jié)構(gòu)，TSP齒可增強整個鉆頭的切削力，而PDC切削齒則增強整個鉆頭的壽命O
[0012]本實用新型的用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭，其中相鄰的兩排TSP齒之間間距為9.6mm，其中每排TSP齒中布置有3-6顆TSP齒，所述PDC切削齒直徑為8mm。
[0013]由于上述結(jié)構(gòu)，合適的間距以及合適數(shù)量的TSP齒，可增加整個鉆頭的切削力，使其更容易吃入泥巖地層，而PDC切削齒增強了整個鉆頭的壽命。
[0014]本實用新型的用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭，其中6個刀翼中，每間隔一個刀翼的脊鑲上布置有10排TSP齒，其余刀翼的脊鑲上布置有9排TSP齒。
[0015]由于上述結(jié)構(gòu)，相互間隔不同數(shù)量的TSP齒，可使鉆頭本體在轉(zhuǎn)動的過程中保持平衡。
[0016]本實用新型的用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭，所述TSP齒的出露最高點與PDC切削齒的出露最高點一致。
[0017]由于上述結(jié)構(gòu)，保證TSP齒與PDC切削齒能同時與致密泥巖的地層接觸，并進行鉆進，通過PDC切削齒保護TSP齒，使整個鉆頭的壽命更長久。
[0018]本實用新型的用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭，所述鉆頭冠部頂部的各刀翼間設(shè)置面槽，在鉆頭冠部側(cè)面各刀翼之間設(shè)置排肩槽，其中面槽和排肩槽相連；所述鉆頭本體的內(nèi)徑處設(shè)置有內(nèi)流道。
[0019]由于上述結(jié)構(gòu)，可是被鉆的巖肩等順利地排出，避免對主切削齒造成干涉或者損壞，使該鉆頭的壽命更長久。
[0020]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是:
[0021]本實用新型用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭，主要解決目前頁巖氣井中運用常規(guī)取芯鉆頭在致密泥巖中吃入地層難、機械鉆速低、使用時間短的技術(shù)問題，通過在鉆頭上采用前排TSP齒為三角形鋒利更容易吃入泥巖地層，后排PDC齒能夠延長整個鉆頭的使用壽命。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型的鉆頭的不意圖。圖2是本實用新型的鉆頭的俯視不意圖。
[0023]圖中標記:1-螺紋接頭、2-鉆頭冠部、3-排肩槽、4-面槽、5-內(nèi)流道、6-PDC切削齒、7-TSP齒、B1-刀翼一、B2-刀翼二、B3-刀翼三、B4-刀翼四、B5-刀翼五、B6-刀翼六。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細的說明。
[0025]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0026]本實用新型的用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭，實際是TSP (巴拉斯)齒和PDC (聚晶金剛石復(fù)合片)齒混鑲六刀翼取芯鉆頭。
[0027]如圖1和圖2所示，本實用新型的用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭，其中鉆頭本體下段為螺紋接頭1，鉆頭本體上段為鉆頭冠部，在鉆頭冠部2上均布6個刀翼，刀翼厚度均等，每個刀翼后刀面與前刀面的夾角α優(yōu)選為30°，可是28°或32°，并可在28° -32°之間選擇。其中在刀翼一 B1、刀翼三B3、和刀翼五B上各脊鑲布置10排TSP齒，所述TSP齒為3/CT，3/CT表示每一克拉3粒，每排TSP齒之間的間距優(yōu)選為9.6mm，可以在9-llmm中選擇，刀翼二 B2、刀翼四B4、刀翼六B6上各脊鑲布置9排TSP齒，每排TSP齒之間的間距優(yōu)選為9.6mm，可以在9-llmm中選擇，每排TSP齒數(shù)量由中心向外放置3-6顆，在每排TSP齒后布置一顆直徑為8mm的PDC齒，PDC齒出露最高點和TSP齒出露最高點一樣；鉆頭冠部2頂部各刀翼之間設(shè)置面槽4，鉆頭冠部2側(cè)面各刀翼之間設(shè)置排肩槽3，面槽4和排肩槽3相連；鉆頭本體的內(nèi)徑處設(shè)置有內(nèi)流道5。
[0028]本實用新型用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭，主要解決目前頁巖氣井中運用常規(guī)取芯鉆頭在致密泥巖中吃入地層難、機械鉆速低、使用時間短的技術(shù)問題，通過在鉆頭上采用前排TSP齒為三角形鋒利更容易吃入泥巖地層，后排PDC齒能夠延長整個鉆頭的使用壽命。
[0029]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭，其特征在于:在鉆頭本體上段的鉆頭冠部(2)上均勻布置6個刀翼，其中刀翼厚度均等；所述刀翼上布置的主切削齒，是由TSP齒(7)在前和PDC切削齒(6)在后的方式混合布置而成。
2.如權(quán)利要求1所述的用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭，其特征在于:所述刀翼上的后刀面與前刀面之間的夾角α為28。-32°。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭，其特征在于:其中所述刀翼上布置有若干排TSP齒(7)，其中每排TSP齒(7)之后布置有一顆PDC切削齒(6 )，所述TSP齒(7 )為3/CT，所述PDC切削齒(6 )直徑為8mm。
4.如權(quán)利要求3所述的用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭，其特征在于:其中6個刀翼中，每間隔一個刀翼的脊鑲上布置有10排TSP齒(7)，其余刀翼的脊鑲上布置有9排TSP 齒(7)。
5.如權(quán)利要求1或2或4所述的用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭，其特征在于:所述TSP齒(7)的出露最高點與PDC切削齒(6)的出露最高點一致。
6.如權(quán)利要求1或2或4所述的用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭，其特征在于:所述鉆頭冠部(2)頂部的各刀翼間設(shè)置面槽(4)，在鉆頭冠部(2)側(cè)面各刀翼之間設(shè)置排肩槽(3)，其中面槽(4)和排肩槽(3)相連；所述鉆頭本體的內(nèi)徑處設(shè)置有內(nèi)流道(5)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭，屬于石油鉆探工具技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型的用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭，所述鉆頭本體上均勻布置6個刀翼；所述刀翼上的切削齒是由TSP齒在前和PDC切削齒在后的方式混合布置而成。本實用新型用于頁巖氣取芯的六刀翼混鑲?cè)⌒俱@頭，主要解決目前頁巖氣井中運用常規(guī)取芯鉆頭在致密泥巖中吃入地層難、機械鉆速低、使用時間短的技術(shù)問題，通過在鉆頭上采用前排TSP齒為三角形鋒利更容易吃入泥巖地層，后排PDC齒能夠延長整個鉆頭的使用壽命。
【IPC分類】E21B25-00, E21B10-55, E21B10-43
【公開號】CN204357354
【申請?zhí)枴緾N201420762280
【發(fā)明人】曾恒, 周學(xué)軍, 劉明, 張璠
【申請人】四川川石·克銳達金剛石鉆頭有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年12月8日