[实用新型]一种石油钻井用钢体强化式PDC钻头

说明书

技术领域

本实用新型属于石油、地质钻井用钻头领域，具体的说涉及钢体强化式PDC钻头。

背景技术

目前石油，地质钻井现场在用的钻头有很多，因制造工艺和使用材料的不同又分为钢体和胎体，但是它们用的切削齿绝大部分为聚晶金刚石PDC复合片，也就是所说的钢体PDC钻头，胎体PDC钻头。PDC钻头是石油、地质钻井行业最常用的一种钻井工具，PDC钻头主要由钻头体、切削齿、喷嘴、保经齿和接头等组成。由于已有的PDC钻头在适应地层中具有机械钻速快、进尺高、钻压较小，可适用的转速高等优点被广泛应用，但还是存在这样那样的缺点，如钢体PDC钻头，钢体PDC钻头的钻头体是采用合金钢毛坯经锻压和机械加工而成。钻头体上焊接有刀翼，刀翼上再焊接有聚晶金刚石PDC复合片作为切削齿，并与接头焊接在一起，成为钢体PDC钻头。现有的钢体PDC钻头，在钻井过程中刀翼容易被磨损，如受外界冲击力过大，很易折断、开裂，影响钻头的整体寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种钻头刀翼不易被磨损、折断、开裂，提高钻头使用寿命的石油钻井用钢体强化式PDC钻头。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案包括。

由钻头体和设置在钻头体上的刀翼、喷嘴，以及与钻头体连接的接头组成，其中：刀翼共五个，均匀分布在钻头体上，五个刀翼的表面均焊有加强材料层，每个刀翼的加强材料层上分别焊接有切削齿，切削齿由设置在端部的多个主齿和侧部的多个后齿组成。

上述方案进一步包括：

所述主齿和后齿均为圆柱状聚晶金刚石 PDC复合片，其中主齿规格为Φ16×13mm，后齿规格为Φ13.4×8mm。

所述加强材料层厚度为1.5~2mm，是由碳化钨粉末、粗晶碳化物和铜基合金混合制成。

所述钻头体的表面设有镀层。

本实用新型的钢体强化式PDC钻头五个刀翼的表面均焊接有用于提高刀翼的抗冲击、抗腐蚀及耐磨性能的加强材料层，又通过合理的布置主齿和后齿，使得钻头整体更加适应地层的变化，更加有效的抗冲击、抗耐磨、抗腐蚀，进而大大提高钻头的使用寿命和效率，节约钻井成本。

附图说明

图1为一种石油钻井用钢体强化式PDC钻头立体示意图。

图中：1 钻头体   2 刀翼   3 加强材料层   4 切削齿    5 喷嘴  6 接头。

具体实施方式

下面结合说明书附图1，对本实用新型做进一步的描述。

一种石油钻井用钢体PDC钻头，由钻头体1、刀翼2、喷嘴5、接头6组成。钻头体1周围安装有刀翼2，其冠面上加工有喷嘴5，钻头体1与接头6连接。刀翼共五个均匀分布在钻头体1周围，刀翼2上装有多个切削齿4。切削齿4分为主齿和后齿，切削齿4为圆柱状聚晶金刚石PDC复合片。五个刀翼2的表面均焊接有用于提高刀翼2的抗冲击、抗腐蚀及耐磨性能的加强材料层3。该加强材料层3是碳化钨粉末、聚晶碳化物和铜基合金混合制成的，加强材料层3的厚度为1.5~2mm。钻头体1的表面加工有镀层。

由于本实用新型采用以上设计，制造，在钻井过程中，该钻头不仅能够提高钻头体1的抗冲击性能和耐磨性能，同时还能够使钻头体1保持良好的切削性能。又通过合理布置的主齿和后齿，同时为使加强材料层3和刀翼2基体之间结合的更加牢固，加强材料层3不易脱落，又采用了喷焊和堆焊的方法进行焊接，因为这样才能使它们结合的强度更高，同时还能使钻头体1得到强化，同时又优选焊接温度，预热温度，保温时间，和力平衡的刀翼2分布设计，使钻头还具有良好的导向性。