CN201474617U - 金刚石钻头保径齿段的结构 - Google Patents
金刚石钻头保径齿段的结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201474617U CN201474617U CN2009203038791U CN200920303879U CN201474617U CN 201474617 U CN201474617 U CN 201474617U CN 2009203038791 U CN2009203038791 U CN 2009203038791U CN 200920303879 U CN200920303879 U CN 200920303879U CN 201474617 U CN201474617 U CN 201474617U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- diamond
- gear
- teeth
- gauge
- gauge teeth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 46
- 239000010432 diamond Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 210000000515 tooth Anatomy 0.000 claims description 103
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 9
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 5
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000036346 tooth eruption Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N adamantane Chemical compound C1C(C2)CC3CC1CC2C3 ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001573 adamantine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本实用新型是一种金刚石钻头保径齿段的结构，在维持原来钻头布齿设计不变的前提下，该保径齿段由至少两排保径齿组成，前排保径齿由孕镶齿、金刚石复合齿或硬质合金齿的一种或几种混合布置而成，第二排保径齿由PDC齿、金刚石复合齿、硬质合金齿或孕镶齿的一种或几种混合布置而成。本实用新型的一种金刚石钻头保径齿段的结构主要应用于冲击性、研磨性很强的多夹层地层，要求金刚石钻头既具有较强的切削能力，又具有较强的抗冲击、抗研磨能力，从而提高钻井的效率，提高钻头的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种金刚石钻头保径齿段的结构。
背景技术
金刚石钻头是一种在地层钻井工程中得到了广泛应用的钻井工具，由钻头体、切削齿、保径垫和水力结构等组成，它是通过其切削齿与地层岩石的接触对其产生挤压和剪切岩层来破碎岩石的。由于硬地层和硬夹层的抗剪切强度高，在钻进过程中PDC(PolycrystallineDiamond Compact聚晶金刚石复合)切削齿承受着很大的扭矩力，钻头容易产生自然的回旋振动，钻头切削齿承受高冲击载荷就更大，导致PDC切削齿冲击损坏或造成金刚石层碎裂和整个金刚石层脱落，因而易造成PDC齿先期失效，特别是保径齿，如果保径齿一失效，钻头就不再有进尺，大大缩短钻头的使用寿命。
近年来，随着深井的增加，钻遇的地层硬度高、夹层多、研磨性强，对金刚石钻头的要求也越来越高，尤其是保径部位，为了解决这一问题，本发明提出了一种新型保径结构，它在维持原来钻头布齿设计不变的前提下，增强钻头的保径能力，从而提高钻头的使用寿命。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种金刚石钻头保径齿段的结构，以解决传统的钻头设计保径先期失效问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案包括：一种金刚石钻头保径齿段的结构，该保径齿段由至少两排保径齿组成，前排保径齿由孕镶齿、金刚石复合齿或硬质合金齿的一种或几种混合布置而成，第二排保径齿由PDC齿、金刚石复合齿、硬质合金齿或孕镶齿的一种或几种混合布置而成。
该孕镶齿是金刚石孕镶齿、TSP孕镶齿或金刚石和TSP混合孕镶齿。
该孕镶齿为圆柱体，该圆柱体的顶端为平头、楔形、球形或锥球形。
在该第二排保径齿后还包括第三排保径齿。
该第三排保径齿采用金刚石复合齿、硬质合金齿、PDC齿或孕镶齿的一种或几种混合布置而成。
与现有技术相比，采用上述技术方案的本实用新型具有高抗研磨、耐冲击的特性，前排保径齿首先接触地层，承受大部分冲击载荷，防止后排复合片载荷过大，造成碎裂等现象，有效防止钻头先期失效。从而提高了钻井的效率，延长了钻头的寿命。
附图说明
图1是本实用新型第一个实施例的钻头冠部三维投影图；
图2是本实用新型图1中一个刮刀上的保径齿示意图；
图3是本实用新型的第二实施例的保径齿示意图；
图4是本实用新型的第三实施例的保径齿示意图；
图5是本实用新型的第四实施例的保径齿示意图；
图6是本实用新型的第五实施例的保径齿示意图；
附图标记说明：
1-前排保径齿；2-第二排保径齿；3-第三排保径齿；4-刮刀。
具体实施方式
为了使本实用新型的形状、构造以及特点能够更好地被理解，以下将结合较佳实施例并结合附图进行详细说明。
一种金刚石钻头保径齿段的结构，保径齿段由至少两排保径齿组成。前排保径齿1由抗冲击、抗研磨能力强的孕镶齿、金刚石复合齿或硬质合金齿的一种或几种混合布置而成；而第二排保径齿2可以由PDC齿、金刚石复合齿、硬质合金齿、孕镶齿的一种或几种混合布置而成。保径齿通过烧结或焊接方式固定在金刚石钻头的刮刀4上。
孕镶齿是由金刚石、TSP(Thermal stable polycrystalline diamond热稳定聚晶金刚石)或金刚石与TSP混合后，与胎体粉按一定比例混合烧结而成的切削齿。该金刚石可以是天然的也可以是人造的金刚石。该孕镶齿为圆柱体，该圆柱体的顶端为平头、楔形、球形或锥球形。
硬质合金齿的材料为碳化物，硬质合金齿的顶端呈楔形、球形或锥球形。
金刚石复合齿是由聚晶金刚石层和硬质合金齿在高温高压下烧结而成。金刚石复合齿兼具硬质合金齿的高韧性和金刚石的高耐磨性，在保证抗冲击性的同时，金刚石复合齿的耐磨性大幅提高。该金刚石复合齿的顶端呈楔形、球形或锥球形。
如图1所示，是本实用新型的第一个较佳实施例，前排保径齿1采用球头圆柱体的TSP孕镶齿，垂直保径面方向焊接到胎体刮刀4上。第二排保径齿2采用PDC齿，用烧结或焊接方式固定到胎体刮刀4上。图2是图1中一个刮刀4上的保径齿的示意图。
采用上述技术方案的本实用新型具有高抗研磨、耐冲击的特性，前排孕镶保径齿1首先接触地层，承受大部分冲击载荷，防止后排复合片载荷过大，造成碎裂等现象，有效防止钻头先期失效。从而提高了钻井的效率，延长了钻头的寿命。
如图3所示，是本实用新型的第二个较佳实施例，是在第一个实施例的基础上增加第三排保径齿3，第三排保径齿3也采用孕镶齿，进一步提高钻头的保径能力。
如图4所示，是本实用新型的第三个较佳实施例，前排保径齿1采用平头圆柱体的TSP孕镶齿，平行保径面方向烧结或焊接到胎体刮刀4上。第二排保径齿2采用PDC齿，用焊接方式固定到胎体刮刀4上。
如图5所示，是本实用新型的第四个较佳实施例，前排保径齿1采用平头圆柱体的TSP孕镶齿，平行保径面方向烧结或焊接到胎体刮刀4上。第二排保径齿2采用球头金刚石复合齿，垂直保径面方向焊接到胎体刮刀4上。
如图6所示，是本实用新型的第五个较佳实施例，前排保径齿1采用平头圆柱体的TSP孕镶齿，平行保径面方向烧结或焊接到胎体刮刀4上。第二排保径齿2采用球头硬质合金齿，预先烧结在钻头刮刀4上。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种金刚石钻头保径齿段的结构，其特征在于：该保径齿段由至少两排保径齿组成，前排保径齿由孕镶齿、金刚石复合齿或硬质合金齿的一种或几种混合布置而成，第二排保径齿由PDC齿、金刚石复合齿、硬质合金齿或孕镶齿的一种或几种混合布置而成。
2.根据权利要求1所述的金刚石钻头保径齿段的结构，其特征在于：该孕镶齿是金刚石孕镶齿、TSP孕镶齿或金刚石和TSP混合孕镶齿。
3.根据权利要求1所述的金刚石钻头保径齿段的结构。其特征在于：该孕镶齿为圆柱体，该圆柱体的顶端为平头、楔形、球形或锥球形。
4.根据权利要求1所述的金刚石钻头保径齿段的结构，其特征在于：在该第二排保径齿后还包括第三排保径齿。
5.根据权利要求4所述的金刚石钻头保径齿段的结构，其特征在于：该第三排保径齿采用金刚石复合齿、硬质合金齿、PDC齿或孕镶齿的一种或几种混合布置而成。
6.根据权利要求1所述的金刚石钻头保径齿段的结构，其特征在于：该保径齿段包括至少一个刮刀，所述保径齿焊接或烧结在所述刮刀上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009203038791U CN201474617U (zh) | 2009-06-01 | 2009-06-01 | 金刚石钻头保径齿段的结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009203038791U CN201474617U (zh) | 2009-06-01 | 2009-06-01 | 金刚石钻头保径齿段的结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201474617U true CN201474617U (zh) | 2010-05-19 |
Family
ID=42410864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009203038791U Expired - Fee Related CN201474617U (zh) | 2009-06-01 | 2009-06-01 | 金刚石钻头保径齿段的结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201474617U (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102146771A (zh) * | 2010-12-28 | 2011-08-10 | 中国石油大学(华东) | 一种适合于强研磨性硬地层的热压孕镶金刚石钻齿 |
| CN102661124A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-09-12 | 吉林大学 | 一种可高效扩眼耐磨pdc钻头 |
| CN104364460A (zh) * | 2012-05-03 | 2015-02-18 | 史密斯国际有限公司 | 用于钻头的保径切割器保护 |
| CN105113994A (zh) * | 2015-08-20 | 2015-12-02 | 郑州神利达钻采设备有限公司 | 刮刀钻头 |
| CN105863518A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-08-17 | 西南石油大学 | 一种具有pdc组合齿的复合钻头 |
| CN105863517A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-08-17 | 四川万吉金刚石钻头有限公司 | 基于聚晶金刚石和孕镶金刚石的复合片 |
| CN106194033A (zh) * | 2015-05-06 | 2016-12-07 | 成都百施特金刚石钻头有限公司 | 混合式井下钻井钻头 |
| CN107701111A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-02-16 | 中国石油天然气股份有限公司 | 切削冲击齿、冲击钻头及其使用方法 |
| CN120819309A (zh) * | 2025-08-12 | 2025-10-21 | 山东能源集团有限公司 | 一种回灌井高压钻进pdc取心钻头 |
-
2009
- 2009-06-01 CN CN2009203038791U patent/CN201474617U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102146771A (zh) * | 2010-12-28 | 2011-08-10 | 中国石油大学(华东) | 一种适合于强研磨性硬地层的热压孕镶金刚石钻齿 |
| CN102661124A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-09-12 | 吉林大学 | 一种可高效扩眼耐磨pdc钻头 |
| CN104364460A (zh) * | 2012-05-03 | 2015-02-18 | 史密斯国际有限公司 | 用于钻头的保径切割器保护 |
| US9464490B2 (en) | 2012-05-03 | 2016-10-11 | Smith International, Inc. | Gage cutter protection for drilling bits |
| CN106194033A (zh) * | 2015-05-06 | 2016-12-07 | 成都百施特金刚石钻头有限公司 | 混合式井下钻井钻头 |
| CN105113994A (zh) * | 2015-08-20 | 2015-12-02 | 郑州神利达钻采设备有限公司 | 刮刀钻头 |
| CN105863518A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-08-17 | 西南石油大学 | 一种具有pdc组合齿的复合钻头 |
| CN105863518B (zh) * | 2016-05-24 | 2019-03-29 | 西南石油大学 | 一种具有pdc组合齿的复合钻头 |
| CN105863517A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-08-17 | 四川万吉金刚石钻头有限公司 | 基于聚晶金刚石和孕镶金刚石的复合片 |
| CN107701111A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-02-16 | 中国石油天然气股份有限公司 | 切削冲击齿、冲击钻头及其使用方法 |
| CN107701111B (zh) * | 2017-10-25 | 2019-06-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 切削冲击齿、冲击钻头及其使用方法 |
| CN120819309A (zh) * | 2025-08-12 | 2025-10-21 | 山东能源集团有限公司 | 一种回灌井高压钻进pdc取心钻头 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103510859B (zh) | 钻进比压可控的模块切削齿钻头 | |
| CN101403067B (zh) | 适用于弱研磨性硬地层的孕镶金刚石钻头胎体材料 | |
| CN202417313U (zh) | 一种有pdc齿的单牙轮钻头 | |
| CN201078233Y (zh) | 复合式硬质合金采煤截齿 | |
| CN201396071Y (zh) | 高抗研磨金刚石钻头 | |
| CN104806172B (zh) | 一种异型pdc切削齿钻头 | |
| CN201865582U (zh) | 一种钢体金刚石钻头 | |
| CN201027494Y (zh) | 一种抗冲击金刚石钻头 | |
| CN201389999Y (zh) | 增强金刚石复合片 | |
| CN202431207U (zh) | 一种pdc钻头复合切削齿结构 | |
| CN104727752B (zh) | 一种聚晶金刚石复合齿及其制造方法和一种钻头 | |
| CN111173454A (zh) | 一种三刀翼复合齿与三牙轮齿的组合钻头 | |
| CN205743724U (zh) | 一种pdc孕镶块混合自适应钻头 | |
| CN104499948A (zh) | 一种双切削金刚石孕镶块 | |
| CN202194661U (zh) | 一种聚晶金刚石增强型截齿 | |
| CN202596583U (zh) | 抗冲击型聚晶金刚石复合片锚杆钻头 | |
| CN202645440U (zh) | 多刀翼组石油钻井pdc钻头 | |
| CN102061887B (zh) | 硬质合金齿和聚晶金刚石复合片混合布齿钻头 | |
| CN203716856U (zh) | 孕镶pdc跨界钻头 | |
| CN105863517A (zh) | 基于聚晶金刚石和孕镶金刚石的复合片 | |
| CN202380981U (zh) | 凹型金刚石硬质合金复合片 | |
| CN108104723A (zh) | 一种钻具 | |
| CN207920532U (zh) | 一种钻具 | |
| CN202832225U (zh) | 一种潜孔钻头用金刚石复合片 | |
| CN205314922U (zh) | 一种刀翼式复合钻头 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100519 Termination date: 20170601 |