CN201714324U - 刮刀式钢体pdc密闭取心钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的刮刀式钢体PDC密闭取心钻头属于钻井设备，是由钻头体、翼刀、切削齿柱和保径齿构成，所述的钻头体为管状，在管状体上沿及外周均匀嵌有一个以上的翼刀，在翼刀的顶部至外弧面上横向嵌有若干个切削齿柱，在翼刀背部的直面段上嵌有若干个立柱形外保径齿，在翼刀顶端朝向钻头体的内环的端面上亦嵌有内保径齿，在钻头体的管体壁中有从上至下的水道孔。本实用新型的刮刀式钢体PDC密闭取心钻头结构合理，制造工艺简单，水道行程短，易加工，克服了加长钻头机加工序；采用Type系列金刚石复合片为切削元件，淘汰了WC齿托，简化了钻WC齿托孔繁琐的制造、焊接工艺，降低了钻头成本；机械钻速快，使用寿命长，岩心直径大，收获率高。
Description
技术领域
本实用新型属于钻井机具，特别是涉及到一种刮刀式钢体PDC密闭取心钻头。
背景技术
石油钻井密闭取心主要用于油田开发后期检查井，其主要目的是取出不受泥浆污染的密闭岩心。决策者可根据取出的密闭岩心，化验、分析得出储层油水饱和度、及剩余储量，从而为油田总体设计开发方案提供科学的、可靠地依据，为油田井网合理布局提供准确的储层信息。
随着大庆油田勘探开发进程，要不断地、实时地掌握地下油水运移状况和规律，1964年大庆钻井工程技术研究院开始了密闭取心工艺技术的研究，并获得了成功，为大庆油田开发做出了重要的贡献。当时由于受到条件的限制，密闭取心工具直径大、笨重（工具外径为ф244mm）。取芯钻头较重，一个人拿不动，且机械钻速慢，工人付出劳动强度较大。为了最大限度的满足油田勘探开发的需要，提高钻头的机械钻速，缩短钻时，提高岩心的密闭率，有效地减轻工人劳动强度，70年代初，大庆钻井工程技术研究院开展了ф215 mm密闭取心工艺技术的研究，又获得了成功。这种取心工具一直用到今天，与其配套的钢体PDC取心钻头（靠背齿柱式切削齿组合）也没有变动，虽然在当时的历史条件下满足了生产的需要，但到了科学技术飞速发展的今天，这种取心钻头显然已不再适应生产的需求。这种取心钻头最大的不足就是机械加工困难，钻头水眼过长，切削齿镶焊在硬质合金齿柱上，齿柱又鑲焊（或热烘装）在钻头柱孔中，工艺比较复杂。钻头的内、外保径为复合体，既套镶金刚石，也就是把柱状人造金刚石颗粒镶在金属套中，既称为复合体。之所以研制复合体，就是解决柱状人造金刚石本身脆弱，易碎，抗剪切能力差，直接应用在钻头上较困难，研制复合体解决了其技术关键，充分发挥了人造金刚石耐磨蚀的优点，然后再把复合体镶在钻头内、外保径孔中。其镶装工艺为：热烘装和铆镶这种钢体PDC取心钻头其整体制造工艺复杂。
发明内容
本实用新型旨在于克服现有技术的不足，提供了一种刮刀式钢体PDC密闭取心钻头。
本实用新型的刮刀式钢体PDC密闭取心钻头，是由钻头体、翼刀、切削齿柱和保径齿构成，所述的钻头体为管状，在管状体上沿及外周均匀嵌有一个以上的翼刀，在翼刀的顶部至外弧面上横向嵌有若干个切削齿柱，在翼刀背部的直面段上嵌有若干个立柱形外保径齿，在翼刀顶端朝向钻头体的内环的端面上亦嵌有内保径齿，在钻头体的管体壁中有从上至下的水道孔。
作为本实用新型的进一步改进，所述的切削齿柱是用PDC金刚石复合片构成的切削元件。
作为本实用新型的进一步改进，所述的外保径齿和内保径齿均由WC的硬质合金制成。
本实用新型的刮刀式钢体PDC密闭取心钻头，工作原理是：在钻压作用下， PDC切削齿吃入地层;在转盘扭矩的作用下取心钻头沿轴心转动，PDC切削齿剪切、刮犁破碎岩石；在泵压的作用下破碎的岩石被高压液流携离井底。随着时间的推移，岩心柱形成并进入内筒，而内筒充满的密闭液等体积的被排出，岩心柱被筒内的密闭液浸泡、包裹，并与泥浆隔离，断绝泥浆滤液的继续浸蚀。而岩心柱在进筒前被泥浆冲蚀到岩石孔隙中的滤液量不足以浸入到岩心柱的核心部位，从而达到岩心密闭的机械原理。
本实用新型的刮刀式钢体PDC密闭取心钻头，结构合理，制造工艺简单，水道行程短，易加工，简化了钻头机加工序；采用Type系列金刚石复合片为切削元件，淘汰了WC齿托，简化了钻WC齿托孔繁琐的制造、焊接工艺，降低了钻头成本；机械钻速快，使用寿命长，岩心直径大，收获率高。
附图说明
说明书附图是本实用新型刮刀式钢体PDC密闭取心钻头的纵向剖视图。
具体实施方式
实施例1
本实用新型的刮刀式钢体PDC密闭取心钻头，是由钻头体、翼刀、切削齿柱和保径齿构成。所述的钻头体1为管状，在管状体上沿及外周均匀嵌有一个以上的翼刀2，在翼刀2的顶部至外弧面上横向嵌有若干个切削齿柱3，所述的切削齿柱3是用Type与PDC金刚石复合片构成的切削元件。在翼刀2背部的直面段上嵌有若干个立柱形外保径齿4，在翼刀2顶端朝向钻头体1的内环的端面上亦嵌有内保径齿5，外保径齿4和内保径齿5均由WC的硬质合金制成。在钻头体1的管体壁中有从上至下的水道孔6。
实施例2
本实用新型的刮刀式钢体PDC密闭取心钻头，是由钻头体、翼刀、切削齿柱和保径齿构成。所述的钻头体1为管状，在管状体上沿及外周均匀嵌有五个的翼刀2，在翼刀2的顶部至外弧面上横向嵌有3～7个切削齿柱3，所述的切削齿柱3是用Type与PDC金刚石复合片构成的切削元件。在翼刀2背部的直面段上嵌有2～7个立柱形外保径齿4，在翼刀2顶端朝向钻头体1的内环的端面上亦嵌有内保径齿5，外保径齿4和内保径齿5均由WC的硬质合金制成。在钻头体1的管体壁中有从上至下的水道孔6。
Claims (3)
1.刮刀式钢体PDC密闭取心钻头，是由钻头体、翼刀、切削齿柱和保径齿构成，其特征在于其钻头体（1）为管状，在管状体上沿及外周均匀嵌有一个以上的翼刀（2），在翼刀（2）的顶部至外弧面上横向嵌有若干个切削齿柱（3），在翼刀（2）背部的直面段上嵌有若干个立柱形外保径齿（4），在翼刀（2）顶端朝向钻头体（1）的内环的端面上亦嵌有内保径齿（5），在钻头体（1）的管体壁中有从上至下的水道孔（6）。
2.如权利要求1所述的刮刀式钢体PDC密闭取心钻头，其特征在于切削齿柱（3）是用PDC金刚石复合片构成的切削元件。
3.如权利要求1或2所述的刮刀式钢体PDC密闭取心钻头，其特征在于外保径齿（4）和内保径齿（5）均由WC的硬质合金制成。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN102852461A (zh) * | 2012-09-25 | 2013-01-02 | 哈尔滨工业大学 | 具有破碎阻隔与排屑功能的钻探取心钻头 |
| CN103075107A (zh) * | 2013-01-16 | 2013-05-01 | 弘元超硬材料(河南)有限公司 | 一种金刚石保径复合齿钻头及其制造方法 |
| CN114235482A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-03-25 | 山东省地质矿产勘查开发局第四地质大队(山东省第四地质矿产勘查院) | 一种用于地质勘探的钻孔取芯设备及钻孔取芯方法 |
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| CN114235482B (zh) * | 2021-12-30 | 2023-08-11 | 山东省地质矿产勘查开发局第四地质大队(山东省第四地质矿产勘查院) | 一种用于地质勘探的钻孔取芯设备及钻孔取芯方法 |
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