專利名稱：一種pdc密閉取心鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于石油鉆井取心鉆頭的結(jié)構(gòu)改進(jìn)。
在石油的勘探與開發(fā)中，為獲得更為準(zhǔn)確的地質(zhì)資料而經(jīng)常需要進(jìn)行密閉取心?，F(xiàn)有的密閉取心鉆頭多采用硬質(zhì)合金或人造金剛石作為切削元件、焊接或燒結(jié)在鋼體上。由于密閉取心的特殊要求，密閉取心鉆頭不能象常規(guī)取心鉆頭一樣采用內(nèi)洗式結(jié)構(gòu)，同時在鉆頭喉部還必須裝銷釘以固定密封活塞，因而鉆頭在清洗、冷卻、布齒等設(shè)計上難度較大，這也是目前應(yīng)用的密閉取心鉆頭機械鉆速普遍偏低，壽命較短的重要原因。這不僅造成巖心密閉率難以保證，同時也增加了取心成本。
本實用新型的目的就是為了滿足密閉取心的特殊要求，又能獲得較高的機械鉆速和取心鉆頭壽命而設(shè)計的。
本實用新型是采用鉆頭鋼體［2］與PDC齒［3］組合而成，PDC齒［3］旁側(cè)角［α］8－15°。為保證水眼不因銷釘?shù)拇嬖诙斐啥滤奂绊敳壳逑葱Ч畹默F(xiàn)象存在，銷釘孔［6］與小直徑水眼［5］不在鉆頭的同一縱截面上。本實用新型采用大小不同的兩種水眼與水槽相互交錯分布，大直徑水眼［4］對應(yīng)小水槽［7］，小直徑水眼［5］對應(yīng)大水槽［8］，改善了鉆頭的清洗、冷卻條件。鉆頭外圈保徑部分開直槽鋃釬硬質(zhì)合金［1］且斜頭出露鉆頭面，因而既起到了保徑作用，又起到了保護(hù)外圈PDC齒和后期切削作用。
本實用新型適用于中－中硬均質(zhì)地層的密閉取心，與原有密閉取心鉆頭相比，機械鉆速和鉆頭壽命均有顯著提高，因而可保證獲得較高的巖心密閉率，有效地降低取心成本。


圖1 一種PDC密閉取心鉆頭示意圖圖2 一種PDC密閉取心鉆頭剖面圖1、硬質(zhì)合金 2、鉆頭鋼體3、PDC齒 4、大直徑水眼5、小直徑水眼 6、銷釘孔7、小水槽 8、大小槽現(xiàn)結(jié)合說明書附圖，對本實用新型作進(jìn)一步的描述在鉆井取心過程中，首先在井口把本實用新型與外筒相連接，而后銷釘通過銷釘孔［6］把密封活塞固定在本實用新型內(nèi)腔中，待灌滿密閉液后，把整個工具組裝好，在下鉆及循環(huán)泥漿的整個過程中，工具處于密封狀態(tài)。待井底干凈后下放鉆具，剪斷銷釘，密封活塞進(jìn)入巖心筒內(nèi)，開始取心鉆進(jìn)。隨著鉆進(jìn)的繼續(xù)巖心也不斷形成，巖心進(jìn)入內(nèi)筒，把密閉液等體積沿著巖心與鉆頭內(nèi)腔間隙擠出來均勻地涂抹在巖心周圍，使巖心免遭泥漿濾液的污染，以達(dá)到密閉取心目的。由于PDC齒的特殊切削機理，合理的排屑角度和水槽布置使得本實用新型機械鉆速快，單只進(jìn)尺高，從而既保證了巖心密閉率又降低了取心成本。
權(quán)利要求1.一種適用于密閉取心的取心鉆頭，主要包括鋼體、硬質(zhì)合金或人造金剛石等，其特征是采用鉆頭鋼體[2]與PDC齒[3]組合而成，PDC齒[3]旁側(cè)角[α]8-15°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密閉取心鉆頭，其特征是銷釘孔［4］與鉆頭小直徑水眼［5］不在鉆頭的同一縱截面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的密閉取心鉆頭，其特征是大小不同的兩種水眼與水槽相互交錯分布，大直徑水眼［4］對應(yīng)于小水槽［7］，小直徑水眼［5］對應(yīng)于大水槽［7］。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的密閉取心鉆頭，其特征是鉆頭外圈開直通槽鋃釬硬質(zhì)合金［1］且斜頭出露鉆頭面。
專利摘要在石油勘探開發(fā)中，常需要進(jìn)行密閉取心。目前應(yīng)用的密閉取心鉆頭機械鉆速和鉆頭壽命都較低。本實用新型采用鉆頭鋼體與PDC齒組合而成；鉆頭水眼與銷釘孔不在鉆頭的同一縱截面上；大小不同的兩種水眼與水槽相互交錯分布；鉆頭外圈槽鑲嵌硬質(zhì)合金等結(jié)構(gòu)，從而可在中-中硬均質(zhì)地層中的密閉取心中獲得較高的機械鉆速和鉆頭壽命，既可保證獲得較高的巖心密閉率，又可有效地降低取心成本。
文檔編號E21B25/00GK2136323SQ9222586
公開日1993年6月16日 申請日期1992年6月24日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月24日
發(fā)明者楊玉坤, 李開榮, 薄萬順, 張厚郁, 王福修 申請人:勝利石油管理局鉆井工藝研究院