專利名稱：一種鋼體式圓片刮刀鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋼體式圓片刮刀鉆頭，特別是一種帶偏心孔和開口槽的鋼質(zhì)齒柱電焊在鉆頭工作面上的金剛石組合片刮刀鉆頭，主要用于石油及地質(zhì)勘探鉆井在極軟至中硬地層鉆進(jìn)，可提高鉆頭工作指標(biāo)及降低鉆井成本。
一種鋼體式圓片刮刀鉆頭是由鉆頭的上體、下體、噴嘴套、密封圈、噴嘴、保徑齒、切削齒及鉆頭齒柱等零件組成。本實(shí)用新型主要改進(jìn)鉆頭的鋼質(zhì)齒柱和大直徑切削齒結(jié)構(gòu)、材料及其制造工藝，因此對這兩個方面的專利和文獻(xiàn)進(jìn)行查閱，有關(guān)鋼質(zhì)齒柱方面的專利文獻(xiàn)，只發(fā)現(xiàn)一項(xiàng)1989年11月15日授權(quán)的中國專利87102485.3；有關(guān)大直徑切削齒技術(shù)方面查到一項(xiàng)專利和兩份資料，即中國專利9220947.6和中美合資公司川石·克里斯坦森金剛石鉆頭公司的《金剛石鉆頭產(chǎn)品目錄》(1990～1992)中的第5頁都介紹了馬賽克鉆頭和馬賽克切削齒，第二份資料是美國依斯特曼·克里斯坦森公司1988年9月英文版《金剛石鉆頭技術(shù)的改進(jìn)》(實(shí)際上是產(chǎn)品目錄)的第16頁介紹了該公司使用的1″，1-1/2″，2″等大直徑PDC齒及制造的大直徑PDC齒金剛石鉆頭，國內(nèi)沒這些尺寸的PDC齒，因此也做不了這種鉆頭，經(jīng)查閱未查到與本實(shí)用新型完全相同的專利和文獻(xiàn)。
關(guān)于鋼質(zhì)鉆頭齒柱技術(shù)產(chǎn)生的背景和現(xiàn)狀。國外制造使用PDC鉆頭始于1985年前后，從那時起國內(nèi)一些單位開始研制PDC齒及試制鉆頭，由于沒有國外胎體式的PDC鉆頭的制造設(shè)備與技術(shù)，國內(nèi)一些單位仿制國外的一種立式硬質(zhì)合金齒柱，并把溥片PDC齒釬焊在立式齒柱的斜面上，然后把這種齒柱固定在鉆頭體工作面齒孔內(nèi)，缺點(diǎn)是立式齒柱鉆頭，需在鉆頭工作面上鉆許多方向位置不同的孔，固齒工藝技術(shù)困難。還有一種臥式齒柱，是胎體鉆頭工藝用專用設(shè)備加工復(fù)雜的石墨模具和成份復(fù)雜的超硬材料粉料，把鉆頭下體放在石墨模具中填充粉料，用燒結(jié)爐燒結(jié)，在鉆頭表面燒結(jié)一層較厚的硬質(zhì)合金層和帶半圓柱面槽及園形端面平面的臥式齒柱，把PDC齒釬焊在槽內(nèi)半園柱面及槽端面的園面積上。當(dāng)時在分析對比上述兩種齒柱及其鉆頭的制造工藝的優(yōu)缺點(diǎn)之后，提出一種新的PDC鉆頭制造方法就是電焊鋼質(zhì)齒柱，用鋼車一個園柱，在上部的端面處銑一個開口槽，開口槽底平面直徑等于PDC齒直徑，在齒柱下部銑一個15°斜面，把這種臥式齒柱放在鉆頭下體工作面的齒位上，采用電焊焊牢，對齒柱的外形、電焊層和鉆頭下體工作面進(jìn)行表面強(qiáng)化后把PDC齒釬焊在齒柱開口槽底平面和開口槽半園柱面上，PDC齒以15°負(fù)前角切削地層。在試制PDC取芯鉆頭時獲得成功，1987年3月28日提出《聚晶金剛石復(fù)合齒鉆頭的制造方法》這項(xiàng)發(fā)明專利申請，于1989年11月15日被中國專利局授予發(fā)明專利權(quán)，實(shí)施這項(xiàng)專利主要制造PDC取芯鉆頭，鉆頭的平均累計(jì)進(jìn)尺85.14m，平均機(jī)械鉆速2.11m/h，這個指標(biāo)高于國內(nèi)其它廠家同類鉆頭指標(biāo)，但低于引進(jìn)國外技術(shù)的胎體PDC取芯鉆頭平均指標(biāo)，由于價格相當(dāng)后者的1/5-1/8，所以因降低了取芯鉆井成本還是受用戶的歡迎。鋼體PDC取芯鉆頭創(chuàng)造了最高累計(jì)進(jìn)尺420.1m，的全國最高記錄，而川·克公司的同類鉆頭最高累計(jì)尺為248.37m，由于取芯鉆進(jìn)時泥漿排量及流速都比較低，對鋼質(zhì)齒柱沖蝕并不嚴(yán)重。但是在試制全面鉆進(jìn)鉆頭時因高速泥漿嚴(yán)重沖蝕鉆頭齒柱而造成鉆頭早期失效，后來江漢鉆頭廠引進(jìn)美國休斯工具公司胎體式金剛石鉆頭生產(chǎn)線，就沒必要再改進(jìn)鋼體式全面鉆進(jìn)鉆頭。九十年代初又引進(jìn)了美國體斯·克里斯坦森公司胎體式PDC取芯鉆頭設(shè)計(jì)與制造技術(shù)。江漢鉆頭廠于1995年3月12日召開專利工作會議認(rèn)為“經(jīng)過現(xiàn)場試驗(yàn)，鉆頭存在著表面強(qiáng)化不過關(guān)等問題，該專利不繼續(xù)保護(hù)”，決定自動放棄專利權(quán)。這項(xiàng)專利齒柱強(qiáng)化不過關(guān)主要是與PDC齒釬焊平面處的齒柱表強(qiáng)化困難、易受高速泥漿射流沖出溝槽，我做為原專利的發(fā)明人決心改進(jìn)鋼質(zhì)齒柱結(jié)構(gòu)、材料和表面強(qiáng)化工藝，制造全面鉆進(jìn)PDC鉆頭。
關(guān)于金剛石組合片技術(shù)產(chǎn)生的背景及現(xiàn)狀?，F(xiàn)在鉆井大量使用的PDC鉆頭都采用標(biāo)準(zhǔn)PDC齒，立式齒柱采用φ13.2×3.2mm齒柱，胎體臥式齒柱采用φ13.2×8mm齒柱，在制造直徑311mm以上鉆頭時就顯得齒柱直徑小了，在極軟和軟地層鉆進(jìn)也因此降低了機(jī)械鉆速，要求采用大直徑切削齒，制造大直徑PDC齒鉆頭，國內(nèi)在設(shè)備和工藝技術(shù)上都達(dá)不到，國外的大直徑PDC齒，價格很高。九十年代初人們利用價格低的三角形熱穩(wěn)定聚晶金剛石片組合成較大的近似園的大片，稱馬賽克切削齒，馬賽克鉆頭在極軟至中硬地層都取得較好的效果，提高了鉆頭工作指標(biāo)，降低了鉆井成本，受到用戶歡迎。馬賽克切削齒可根據(jù)需要決定它的直徑，前面引證的專利和資料提到的這種切削齒，馬賽克切削齒在結(jié)構(gòu)、材料及胎體的燒結(jié)工藝基本相似。存在缺點(diǎn)是采用胎體工藝成本高，售價更高，二是在園片上布滿了三角聚晶片是沒有必要的，因?yàn)楸阌勉@頭時隨著鉆頭進(jìn)尺的增加切削齒也在不斷磨損，鉆頭齒柱的承壓面積不斷增大，在鉆壓基本一定的條件下，鉆頭的機(jī)械鉆速降低，鉆井成本增加，鉆井工作者就起鉆換新鉆頭，因些整個大園片上布滿三角聚晶片是不經(jīng)濟(jì)的。
本實(shí)用新型的目的就是對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)進(jìn)行兩個方面的改進(jìn)；一是改進(jìn)鋼質(zhì)鉆頭齒柱結(jié)構(gòu)、，材料及表面強(qiáng)化工藝，提高鉆頭齒柱抗高速泥漿射流的沖蝕能力；二是設(shè)計(jì)兩種大直徑園片切削齒柱的結(jié)構(gòu)、材料及焊齒工藝。代替國內(nèi)外的馬賽克切削齒和大直徑PDC切削齒，在上述兩方面改進(jìn)基礎(chǔ)上制造全面鉆進(jìn)鉆頭，使鋼體式圓片刮刀鉆頭的工作指標(biāo)達(dá)到胎體式鉆頭的技術(shù)水平，降低鉆井成本。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案和內(nèi)容是在鋼質(zhì)鉆頭齒柱和大直徑圓片切削齒兩方面進(jìn)行改進(jìn)，具體內(nèi)容是1、改進(jìn)鋼質(zhì)鉆頭齒柱的結(jié)構(gòu)，材料和表面強(qiáng)化工藝。設(shè)計(jì)一種帶偏心孔和開口槽的鋼質(zhì)鉆頭齒柱?？自谏喜孔钚”诤駷?mm，在孔的進(jìn)口銑一個開口槽，槽寬等于孔徑，槽長等于原孔深的一半，在鉆頭齒柱的下部銑一個斜面，把這種臥式齒柱電焊在鉆頭體工作面的齒位上，對鋼質(zhì)齒柱的外表面、電焊層和鉆頭體工作面進(jìn)行表面強(qiáng)化，表面強(qiáng)化工藝采用加熱重熔Ni-Wc涂層合金化工藝。鉆頭齒柱采用經(jīng)過加熱有自硬化能力的中碳合金鋼。把PDC齒柱釬焊在鉆頭齒柱偏心孔內(nèi)及開口槽內(nèi)孔壁上，泥漿就沖蝕不到切削齒柱的主釬焊面，提高了焊齒強(qiáng)度和抗高速泥漿沖蝕能力，克服了原專利鋼質(zhì)鉆頭齒柱存在的缺點(diǎn)。
2、改進(jìn)大直徑園片切削齒的結(jié)構(gòu)、材料和焊齒工藝。采用兩種切削齒，一是大直徑園柱聚晶齒組合片切削齒，采用圓柱聚晶金剛石齒焊在硬質(zhì)合金基片的半個面上幾個長方形槽內(nèi)，槽寬槽深大于聚晶齒直徑、每個槽內(nèi)放2-3顆聚晶。采用重熔Ni-Wc涂層合金化工藝把聚晶齒放在槽內(nèi)，涂層中間烘干但不加熱，先用銅焊工藝把這種帶聚晶齒的基片焊在鉆頭齒柱偏心孔及開口槽內(nèi)孔壁上，同時加熱涂層使其合金化把聚晶齒焊牢。硬質(zhì)合金基片直徑φ30mm，厚10mm，園柱聚晶齒φ4×5×120°。第二種大直徑PDC齒組合片切削齒采用標(biāo)準(zhǔn)的φ13.2×3.2mm的PDC齒，一個大園片齒柱上有一個完整的PDC齒，和兩個切去120°扇形缺口的PDC齒，在φ30mm的硬質(zhì)合金基片的半個面積上有深4mm的兩個R6.7mm的雙園弧形槽，焊齒工藝是首先在槽的平面上涂一層防止銅焊的涂料，把基片銅焊在鉆頭齒柱偏心孔和開口槽孔壁上，用噴砂清除涂料，清洗干凈后采用銀焊料把PDC齒釬焊在基片槽內(nèi)，完整的PDC齒焊在中間，帶120°扇形缺口的PDC齒兩邊各焊一片，以上就是本適用新型改進(jìn)的兩種大直徑圓片切削齒結(jié)構(gòu)、材料及焊齒工藝，它與現(xiàn)有技術(shù)不同，用園聚晶齒組合片切削齒取代三角聚晶馬賽克切削齒，用PDC焊組合切削齒代替國外的大直徑PDC齒。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)點(diǎn)1、提高了鋼質(zhì)齒柱強(qiáng)度。采用臥式鋼質(zhì)齒柱電焊在鉆頭體上并表面強(qiáng)化，具有鋼的強(qiáng)度和硬質(zhì)合金的表面硬度，有較高的抗剪切強(qiáng)度，而立式硬質(zhì)合金齒柱及胎體式硬合金臥式齒柱存在脆性，抗剪切強(qiáng)度低等缺點(diǎn)；2、提高了焊切削齒的可靠性。采用帶偏心孔和開口槽的新齒柱，把切削齒的主焊面焊在孔內(nèi)和開口槽孔壁上增加了焊齒面積，提高了焊齒強(qiáng)度，因而提高了焊齒的可靠性；3、提高了鉆頭齒柱抗泥漿中蝕能力。由于把切削齒的主焊面焊在偏心孔和開口槽內(nèi)，泥漿沖蝕不到切削齒的主焊面又有硬質(zhì)合金強(qiáng)化層保護(hù)齒柱，因此提高了鉆頭齒柱抗高速泥漿沖蝕能力；4、采用新結(jié)構(gòu)大直徑園片切削齒可提高了破巖效率，降低鉆井成本。因?yàn)椴捎脠@柱聚晶齒組合片切削齒，破碎地層巖石時成負(fù)前角切削巖石，在巖石表面切削成四個園弧形切削槽，增加了自由面提高了破巖效率，采用PDC組合片也是在巖石切削表面形成三個園弧的切削面，國外采用大直徑PDC齒切削巖石，每顆齒形成一個園弧切削面，因此組合片更合理。改進(jìn)后的大直徑園片的切削齒只占基片半個面積，而馬賽克切削齒和大直徑PDC齒都是占整個面積，因此改進(jìn)后的切削齒成本更低；5、簡化了鉆頭制造工藝，降低鉆頭生產(chǎn)成本，由于采用鋼體式鉆頭制造工藝不需要胎體式鉆頭的專用設(shè)備模具及復(fù)雜的技術(shù)，因此簡化了工藝降低了生產(chǎn)成本。
以上五個方面的優(yōu)點(diǎn)對鋼體式園片刮刀鉆頭技術(shù)有新發(fā)展，甚至與胎體式鉆頭對比也具有優(yōu)點(diǎn)，保持了現(xiàn)有技術(shù)的積極效果，并優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)。


圖1是鋼體式園片刮刀鉆頭結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)鋼質(zhì)鉆頭齒柱結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型鋼質(zhì)鉆頭齒柱結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型園柱聚晶齒組合片鉆頭齒柱結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的左視圖；圖6是本實(shí)用新型PDC齒組合片鉆頭齒柱結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖6的左視圖。
本實(shí)用新型附圖編號1—上體，2—下體，3—噴嘴套，4—密封圈，5—噴嘴，6—保徑齒，7—鉆頭齒柱，8—切削齒，9—電焊層，10—強(qiáng)化層，11—硬質(zhì)合金園柱基片，12—園柱聚晶齒，13—PDC齒，14—偏心孔，15—開口槽，16—開口槽底平面，17—開口槽內(nèi)孔壁，18—齒柱底斜面，19—齒槽。
結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容和實(shí)施做進(jìn)一步說明，并舉例詳細(xì)描述。
圖1是鋼體式園片刮刀鉆頭結(jié)構(gòu)示意圖，鉆頭由上體1、下體2、噴嘴套3、密封圈4、噴嘴5、保徑齒6、鉆頭齒柱7、切削齒8等零件組成，除密封圈和噴嘴是可換的，其他零件都焊成一體，所以又把刮刀鉆頭叫做整體式鉆頭。鋼體式園片刮刀鉆頭的關(guān)健零件是鉆頭齒柱和焊在上面的切削齒，一只鉆頭上布置有幾十顆鉆頭齒柱及切削齒，保證所鉆地層巖石全面破碎。本實(shí)用新型就是對鋼體式園片鉆頭的鋼質(zhì)齒柱和切削齒在結(jié)構(gòu)、材料和焊齒工藝等方面進(jìn)行改進(jìn)，使其達(dá)到新的水平。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)鋼質(zhì)鉆頭齒柱結(jié)構(gòu)示意圖，圖中帶齒柱底斜面18的鋼質(zhì)齒柱7電焊在鉆頭下體2工作面上，在鉆頭齒柱7、電焊層9和鉆頭下體工作面的表面是硬質(zhì)合金強(qiáng)化層10，在鉆頭齒柱開口槽底平面16等于切削齒直徑與切削齒8(φ13.2×3.2mm)之間的釬焊面有開口槽內(nèi)孔壁17和主釬焊開口槽底平面16，其中主釬焊平面處齒柱表面不易強(qiáng)化，容易受到泥漿沖蝕，這就是原專利的主要缺點(diǎn)。
圖3是本實(shí)用新型鋼質(zhì)鉆頭齒柱結(jié)構(gòu)示意圖，改進(jìn)鉆頭齒柱的結(jié)構(gòu)、材料和表面強(qiáng)化工藝，設(shè)計(jì)一種上部帶有偏心孔14的鉆頭齒柱7在孔的進(jìn)口處銑一個開口槽15，槽寬等于孔徑，槽長等于原孔深的一半，在齒柱的下部銑齒柱底斜面18，把這個臥式齒柱放在鉆頭下體2的工作面齒位上，用電焊焊牢。舉例說明，切削齒8用標(biāo)準(zhǔn)的PDC齒的尺寸為φ13.2×8mm時，決定了偏心孔徑為φ13.4mm，孔深8mm，開口槽寬13.4mm，槽長4mm，鉆頭齒柱直徑φ18×17mm，齒柱底斜面斜角為15°，鉆頭齒柱材料，由原專利選用的45號鋼改為焊后自硬化能力較強(qiáng)的中碳合金鋼；表面強(qiáng)化工藝采用加熱重熔Ni-Wc涂層合金化工藝，就是把含有40％Ni和60％Wc的混合粉未用調(diào)合劑調(diào)成糊狀，均勻地涂在鉆頭齒柱7、電焊層9和鉆頭體2的工作面上的表面，烘干后用高頻感應(yīng)加熱或氧乙炔火焰加熱重熔涂層使其合金化，溫度加熱到1000℃-1100℃，在此過程中調(diào)合劑受熱蒸發(fā)掉在強(qiáng)化層10不留雜質(zhì)。采用低熔點(diǎn)銀焊料釬焊工藝，把PDC齒柱釬焊在鉆頭齒柱的偏心孔14和開口槽內(nèi)孔壁17上，這樣就完成了一鋼質(zhì)齒柱制造的全過程，齒柱底斜面18決定了切削齒以負(fù)前角15°切削破碎巖石。偏心孔徑和深度取決于切削齒柱的尺寸，如果采用大直徑園片切削齒柱就要增大孔徑和孔深及鉆頭齒柱的尺寸，下面將做詳細(xì)介紹。
圖4是本實(shí)用新型園柱聚晶齒組合片鉆頭齒柱結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4的左視圖，從圖4中看出由電焊在鉆頭下體2工作面上的鉆頭齒柱7、電焊層9和強(qiáng)化層10，硬質(zhì)合金園柱基片11及園柱聚晶齒12組焊而成，從圖5看出鉆關(guān)齒柱7、電焊層9和鉆頭下體2的工作面上都有強(qiáng)化層10，在基片的半個面積上有四個齒槽19，中間兩槽內(nèi)各放3顆聚晶齒，其它二槽各放2顆，硬質(zhì)合金園柱基片直徑φ30mm，厚度為10mm，園柱聚晶齒尺寸為φ4×5×120°，槽寬和槽深為4.5mm。園柱聚晶齒組合片焊齒工藝是用調(diào)合劑把含40％Ni和60％Wc的混合粉未調(diào)成糊狀與園柱聚晶齒12一起放進(jìn)硬質(zhì)合金園柱基片11的槽內(nèi)，聚晶齒在涂層中間，烘干后把這種基片銅焊在鉆頭齒柱的偏心孔14內(nèi)和開口槽內(nèi)孔壁17上，在此同時也對涂層加熱使其合金化把聚晶齒焊牢。采用園柱聚齒組合片與現(xiàn)有技術(shù)馬賽克切削齒比較有兩個優(yōu)點(diǎn)；一是采用園柱聚晶齒以負(fù)前角切削巖石形成四個園弧的溝槽，增加了自由面，有利于破巖效率的提高；二是園柱聚晶齒只布齒在基片的半個面積上降低了成本。
圖6是本實(shí)用新型PDC齒組合片切削齒鉆頭齒柱結(jié)構(gòu)示意圖，圖7為圖6的左視圖，從圖6看出由電焊鉆頭下體2上鉆頭齒柱7、電焊層9、強(qiáng)化層10及焊在鉆頭齒柱偏心孔14內(nèi)的硬質(zhì)合金園柱基片11和PDC齒13組焊而成，從圖7看出在電焊鉆頭齒柱7、電焊層9和鉆頭下體2的工作面上都有強(qiáng)化層10，基片11約半個面上有一個由兩段園弧組成的雙園弧齒槽19，槽深4mm，基片直徑φ30mm，厚10mm，選用標(biāo)準(zhǔn)的PDC齒13φ13.2×3.2mm，雙園弧半徑均為R6.7mm，在每個園弧面處布置有120°扇形缺口的PDC齒各一片，中間布置一個完整的PDC齒，焊齒工藝首先采用銅焊，把基片焊在鉆頭齒柱7的偏心孔14和開口槽內(nèi)孔壁17上，焊前在齒槽19平面和兩個園弧面上涂一種防銅焊涂料，銅焊后用噴砂清理齒槽平面處涂料，清理干凈后。采用通用低熔點(diǎn)銀焊料釬焊PDC齒的工藝將PDC齒釬焊在基片的布齒位置上。由于采用基片尺寸與園聚晶組合片的基片尺寸相同，采用的鉆頭齒柱也相同。因此兩種組合片可分開做兩種切削齒的鉆頭。也可根據(jù)需要在一種鉆頭使用兩種組合片切削齒。設(shè)計(jì)PDC齒組合片切削齒的目地是用它代替大直徑PDC齒，因此與大直徑PDC齒鉆頭對比也有兩條優(yōu)點(diǎn)一是在切削齒布置有三個標(biāo)準(zhǔn)直徑PDC齒以負(fù)前角切削地層巖石時，在巖石表面上形成相連接的三個園弧溝槽，增加了自由面有利于破巖效率的提高，而大直徑PDC齒只能形成一個大的園弧溝槽；二是把PDC齒布置在半個基片面積上對于一只鉆頭的使用壽命來講已經(jīng)足夠了，不需要采用大直徑PDC齒整片切削齒。
以上描述的是本實(shí)用新型對鋼體式園片刮刀鉆頭的鋼質(zhì)鉆頭齒柱及兩種大直徑金剛石組合片切削齒的改進(jìn)，由于采用電焊鋼質(zhì)齒柱工藝，在鉆頭設(shè)計(jì)上不同于立式齒柱或臥式齒柱的胎體式工藝的布齒設(shè)計(jì)，鋼體式園片刮刀鉆頭在布齒設(shè)計(jì)上幾乎全部采用螺旋線形布齒，過去在取心鉆頭布齒設(shè)計(jì)是這樣，在全面鉆進(jìn)鉆頭及大直徑園片刮刀鉆頭設(shè)計(jì)也都采用螺旋線形布齒，優(yōu)點(diǎn)是鉆頭各部位齒柱承載均勻，齒柱及切削齒容易冷卻，個別齒失效時修復(fù)也影響不到其他齒。在一個鉆頭完成各種組焊后還要對鉆頭的保徑齒進(jìn)行磨加工，以保證對鉆頭上體接頭螺紋中心線的同軸度，一般是把接頭接在專用磨床的母接頭上，磨鉆頭保徑齒，目地是保證鉆頭的直徑及同軸度都在公差范圍之內(nèi)，對于取芯鉆頭則內(nèi)徑和外徑都要磨，目地也是保證內(nèi)徑和外徑直徑及同軸度都在公差范圍內(nèi)。按著上述改進(jìn)的內(nèi)容制造鋼體式園片刮刀鉆頭的工作指標(biāo)一定會達(dá)到胎體式鉆頭的技術(shù)水平。
權(quán)利要求1.一種由上體(1)、下體(2)、噴嘴套(3)、密封圈(4)、噴嘴(5)、保徑齒(6)、鉆頭齒柱(7)和切削齒(8)組成的鋼體式園片刮刀鉆頭，其特征是采用一種帶偏心孔(14)和開口槽(15)、齒柱底斜面(18)的鋼質(zhì)鉆頭齒柱(7)，電焊在鉆頭下體(2)工作表面上，在鉆頭齒柱(7)，電焊層(9)和鉆頭下體(2)的工作面上有硬質(zhì)合金強(qiáng)化層(10)，鉆頭切削齒(8)有大直徑的園柱聚晶齒(12)組合片和PDC齒(13)組合片，標(biāo)準(zhǔn)的PDC齒(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼體式園片刮刀鉆頭，其特征是大直徑園柱聚晶齒組合片切削齒由硬質(zhì)合金園柱基片(11)和焊在基片半個園面積上長方形齒槽(19)內(nèi)的園柱聚晶齒(12)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼體式園片刮刀鉆頭，其特征是大直徑PDC齒組合片切削齒由硬質(zhì)合金園柱基片(11)和焊在基片雙園弧齒槽(19)平面上的PDC齒(13)組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鋼體式圓片刮刀鉆頭,用于石油鉆井,它由上體(1)、下體(2)、噴嘴套(3)、密封圈(4)、噴嘴(5)、保徑齒(6)、鉆頭齒柱(7)及切削齒(8)等零件組成,它的特點(diǎn)是采用帶偏心孔(14)和開口槽(15)的鋼質(zhì)齒柱電焊在鉆頭下體工作面上,并表面強(qiáng)化,切削齒焊在偏心孔(14)和開口槽內(nèi)孔壁(17)上。采用大直徑圓柱聚晶齒組合片和PDC齒組合片、標(biāo)準(zhǔn)的PDC齒,制造不同類型的圓片刮刀鉆頭?？商岣咩@頭工作指標(biāo)和降低鉆井成本。
文檔編號E21B10/46GK2281411SQ96240609
公開日1998年5月13日 申請日期1996年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月16日
發(fā)明者孫泰林 申請人:孫泰林