[实用新型]一种穿砾石层钻头

说明书

技术领域：

本实用新型属于石油、地质钻井用钻头。

背景技术：

在石油、地质钻井中，常钻遇一些松软～中软含砾石的地层。目前，一般使用刮刀钻头、牙轮钻头钻进，少部分含砾石少且砾石粒度小的地层用PDC钻头钻进。

刮刀钻头虽然具有机械钻速快、进尺高等优点，但是存在钻压和扭矩大、井眼不规则及易造成井斜等缺陷，不利于保护井下钻具和钻井设备，不利于提高井眼质量，现场使用量越来越少，逐渐被牙轮钻头和PDC钻头取代。

牙轮钻头有活动部件，易出现掉牙轮事故，造成井下复杂。在砾石较大、较多地层中一般用钢齿牙轮钻头，尽管钢齿牙轮钻头机械钻速较快，但是寿命短、进尺少、易掉牙轮，使用效果不理想。目前使用牙轮钻头穿砾石层只是因为没有更好的钻头供选用。

在一些含砾石少且砾石粒度小的地层中用PDC钻头，但由于PDC片的脆性决定PDC钻头不适合于钻进砾石层，只是近年PDC片抗冲击韧性提高和后置硬质合金柱复合切削结构的使用和推广，使PDC钻头的使用范围扩大，但不能称PDC钻头为穿砾石层钻头。同时PDC钻头的价格较昂贵。

本实用新型为克服刮刀钻头的钻压大、扭矩大，牙轮钻头有活动部件、易掉牙轮，PDC钻头抗冲击韧性差、易崩等缺陷，提供一种适用于软～中地层、机械钻速快、进尺高、钻压和扭矩较小、无活动部件的钻头。本实用新型的目的就是为提供一种穿砾石层钻头。

发明内容：

为实现上述目的，一种穿砾石层钻头由硬质合金圆片、保径元件、刀翼、钻头体、喷嘴和接头组成，硬质合金圆片和保径元件镶装到刀翼上，硬质合金圆片为主切削元件布置成覆盖整个井底，保径元件布置在保径部位，喷嘴镶装到钻头体上，刀翼、钻头体和接头连接成一体，刀翼为三刀翼、四刀翼、五刀翼、六刀翼、七刀翼、八刀翼，保径元件为硬质合金块和聚晶金刚石孕镶块等。

采用这种结构后，新型钻头的主切削元件硬质合金圆片具有较强的抗冲击韧性，能在一定程度上承受砾石层中砾石引起的冲击载荷，同时硬质合金具有较强的抗研磨能力，能承受软到中软的砾石层的研磨。新型钻头采用与刮刀钻头和PDC钻头相同的破岩原理，并且主切削元件布置方式与PDC钻头相似，因此具有机械钻速高、钻压小、扭矩小、所钻井眼规则等优点，有利于保护井下钻具和钻井设备，有利于提高井眼质量。由于新型钻头没有活动元件，使用很安全。

附图说明：

图1穿砾石层钻头结构示意图

1、硬质合金圆片    2、保径元件    3、刀翼    4、钻头体

5、喷嘴            6、接头        7、内流道

具体实施方式：

下面结合图1对本实用新型做进一步的详细说明。

一种穿砾石层钻头由硬质合金圆片[1]、保径元件[2]、刀翼[3]、喷嘴[4]、钻头体[5]和接头[6]组成，硬质合金圆片[1]和保径元件[2]镶装到刀翼[3]上，硬质合金圆片[1]为主切削元件布置成覆盖整个井底，保径元件[2]布置在保径部位，喷嘴[4]镶装到钻头体[5]上，刀翼[3]、钻头体[5]和接头[6]连接成一体。刀翼[3]为三刀翼、四刀翼、五刀翼、六刀翼、七刀翼、八刀翼。

穿砾石层钻头按设计加工完成后，到现场使用。在钻进过程中，穿砾石层钻头的接头[6]与钻柱连接，通过钻柱旋转和施加钻压切削地层。钻井液从钻柱内孔经过内流道[7]和喷嘴[4]流出清洗和冷却钻头，经过两刀翼间的排屑槽携带岩屑进入环空。新型钻头的主切削元件硬质合金圆片[1]具有较强的抗冲击韧性，能在一定程度上承受砾石层中砾石引起的冲击载荷，同时硬质合金具有较强的抗研磨能力，能承受软到中软的砾石层的研磨。因此新型钻头能穿砾石层且进尺高。新型钻头采用与刮刀钻头和PDC钻头相同的破岩原理，并且元件布置方式与PDC钻头相似，因此具有机械钻速高、钻压小、扭矩小、所钻井眼规则等优点，有利于保护井下钻具和钻井设备，有利于提高井眼质量。由于新型钻头没有活动元件，使用很安全。