专利名称：一种石油天然气钻井钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油天然气钻井PDC钻头的结构改进。
普通PDC钻头在软地层中钻进时，机械钻速快、进尺多，但在含有硬夹层的地层内，PDC复合片易发生冲击损坏，使钻头失去工作能力。造成此种现象的主要原因是PDC钻头的破岩方式是剪切，而硬夹层的抗剪强度高，因而在钻进过程中PDC复合片承受着很大的扭转力，容易引起钻头扭转振动，导致PDC复合片冲击损坏。
普通PDC钻头在硬夹层中钻进效果不好的主要原因是钻头只有PDC复合片一种切削件，而本实用新型除PDC复合片外又镶装了硬质合金切削齿。硬质合金切削齿布置在PDC复合片后面，且比PDC复合片的出露低。正常钻进过程中，硬质合金切削齿起辅助切削作用，因而本实用新型具有同普通PDC钻头一样好的工作性能。硬质合金切削齿的存在增强了PDC复合片的抗冲击能力，因而当本实用新型钻遇硬夹层时，能够防止PDC复合片免遭冲击损坏，所以本实用新型具有钻穿硬夹层的能力。本实用新型的目的是提供能够在含有硬夹层的地层中有效钻进的一种石油天然气钻井钻头。
一种石油天然气钻井钻头，主要由钻头体、PDC复合片、硬质合金切削齿和喷嘴组成。每一颗PDC复合片之后都布置一颗硬质合金切削齿，二者之间距为5～10mm，且硬质合金切削齿的出露比PDC复合片低0.7～1.2mm。
由于本实用新型在每一颗PDC复合片后面都布置了硬质合金切削齿，增强了PDC复合片抗冲击损坏的能力，因而当本实用新型钻遇硬夹层时，大大减小了PDC复合片损坏的可能性，防止了钻头先期损坏。而且本实用新型在软地层中钻进时具有同普通PDC钻头一样好的工作性能，因此，在含有硬夹层的地层中钻进，本实用新型的寿命长、平均机械钻速高，可节省大量钻井费用，经济效益显著。
说明书附图图1.一种石油天然气钻井钻头的切削件布置示意图图2.一种石油天然气钻井钻头的切削结构剖面图
1.钻头体 2.PDC复合片 3.硬质合金切削齿 4.喷嘴现结合说明书附图对本实用新型作进一步的描述在钻井过程中，首先把本实用新型与其它井下工具连接起来，下入井底，然后开泵循环钻井液并加压旋转钻进。本实用新型采用了PDC复合片[2]和硬质合金切削齿[3]两种切削件，硬质合金切削齿[3]布置在PDC复合片[2]之后，且硬质合金切削齿[3]的出露比PDC复合片[2]的出露低。由于硬质合金切削齿[3]的出露仅比PDC复合片[2]的出露低0.7～1.2mm，所以在软地层中钻进时，硬质合金切削齿[3]也吃入地层参与切削，因而本实用新型钻软地层时具有同普通PDC钻头一样的效果。由于硬质合金切削齿[3]距PDC复合片[2]很近，仅有5～10mm，因而硬质合金切削齿[3]又相当于PDC复合片[2]的一个后支撑，提高了PDC复合片[2]的抗冲击损坏能力，所以当钻遇硬夹层本实用新型发生扭转振动时，PDC复合片[2]可有效地抵抗冲击载荷，免受损坏，从而保证本实用新型正常工作，顺利钻穿硬夹层。
权利要求1.一种石油天然气钻井钻头，主要由钻头体[1]、PDC复合片[2]、硬质合金切削齿[3]和喷嘴[4]组成，其特征是每一颗PDC复合片[2]后面都布置一颗硬质合金切削齿[3]。
2.根据权利要求1所述的石油天然气钻井钻头，其特征是硬质合金切削齿[3]的出露比PDC复合片[2]的出露低0.7～1.2mm，且二者之间的距离为5～10mm。
专利摘要本实用新型属于石油天然气钻井PDC钻头的结构改进。其主要特点是在钻头基体表面上既镶装PDC复合片又镶装硬质合金切削齿,且硬质合金切削齿分布在PDC复合片后面。正常钻进过程中,硬质合金切削齿起辅助切削作用;当钻遇硬夹层时,硬质合金切削齿的存在增强了PDC复合片的抗冲击性能,从而提高了钻头钻穿硬夹层的能力,延长了钻头的使用寿命。
文档编号E21B10/46GK2402793SQ9924401
公开日2000年10月25日 申请日期1999年9月1日 优先权日1999年9月1日
发明者王福修, 韩涛, 张崇砚 申请人:胜利石油管理局钻井工艺研究院