一种页岩气超深井钻进高效率长寿命钻头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种页岩气超深井钻进高效率长寿命钻头，包括钻头基体、钻头接头、刀翼和聚金刚石柱，钻头基体一端与钻头接头连接，钻头基体另一端与多个刀翼分别连接，每个刀翼上均设置有多个聚金刚石柱，所述的钻头接头内壁上设置有内螺纹，所述的聚金刚石柱包括天然金刚石和人造金刚石，天然金刚石和人造金刚石通过粉料烧结为一个整体；采用本实用新型专利技术的钻头结构可以提高钻头工作端的硬度，提高工作效率，避免频繁的更换钻头，且同时降低了成本，高效率长寿命的优势取得较大的经济效益和社会效益，为地质队伍的转型升级发挥重要的作用。

A high efficiency long life bit for ultra deep drilling of shale gas

【技术实现步骤摘要】
一种页岩气超深井钻进高效率长寿命钻头
本技术涉及一种油气钻井钻头，尤其是涉及一种页岩气超深井钻进高效率长寿命钻头。
技术介绍
页岩气是指赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气，是一种清洁、高效的能源资源和化工原料，主要用于居民燃起、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等，用途广泛。勘探开发成功率高，具有较高的工业经济价值。在页岩气超深孔钻进过程中所遇岩层多为泥页岩、砂岩、粉砂岩等塑性岩石，在这类岩石中钻进，普通常规孕镶金刚石钻头呈现为钻进效率极低，糊钻等现象，严重的影响了勘察施工效率。这恰恰是岩石破碎机理的体现，孕镶金刚石钻头破碎岩石方式是以凿碎型碎岩为主，适用于脆性岩石，而在沉积岩(泥页岩、砂岩、粉砂岩等塑性岩石)中钻进是以切削-剪切碎岩为主，而选择硬质合金做为碎岩工具固然可以考虑，由于硬质合金的耐磨性较差导致钻头寿命很短，不适合在深孔中应用。普通的PDC复合片钻头虽然具有较高的耐磨性，但由于钻头本身结构缺陷(没有硬质合金钻头的切削刃)导致钻进效率很低，故也不是理想的碎岩工具，目前国内外在此类地层勘察施工钻孔中钻进基本都依赖于以上三种钻头。本技术的技术方案旨在提供一种既有适合这种塑性岩石碎岩的切削刃又具有较高耐磨性的钻头，以使在页岩气超深井钻进中以高效率长寿命的优势取得较大的经济效益和社会效益，为地质队伍的转型升级发挥重要的作用。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决
技术介绍
中的不足，提供一种既有适合这种塑性岩石碎岩的切削刃又具有较高耐磨性的钻头，以使在页岩气超深井钻进中以高效率长寿命的优势取得较大的经济效益和社会效益，为地质队伍的转型升级发挥重要的作用。一种页岩气超深井钻进高效率长寿命钻头，包括钻头基体、钻头接头、刀翼和聚金刚石柱，钻头基体一端与钻头接头连接，钻头基体另一端与多个刀翼分别连接，每个刀翼上均设置有多个聚金刚石柱；所述的钻头接头内壁上设置有内螺纹；所述的聚金刚石柱包括天然金刚石和人造金刚石，天然金刚石和人造金刚石通过粉料烧结为一个整体。优选的，所述的钻头基体、钻头接头、刀翼和聚金刚石柱为一体成型结构。优选的，所述的钻头基体一端等距分布连接有个刀翼。优选的，所述的刀翼工作端A为圆弧面。优选的，所述的每个刀翼上均设置有10个聚金刚石柱，10个聚金刚石柱呈“334”的排列形式从内向外交错排列且中间整排聚金刚石柱高于内外两排聚金刚石柱的高度。优选的，所述的聚金刚石柱工作端为半球结构。本技术的有益效果：本技术结构简单，使用方便，采用本技术的结构可以提高钻头工作端的硬度，提高工作效率，避免频繁的更换钻头，且同时降低了成本，高效率长寿命的优势取得较大的经济效益和社会效益，为地质队伍的转型升级发挥重要的作用。附图说明图1为本技术的立体示意图。图2为本技术的俯视图。图3为本技术的剖切结构示意图。图4为本技术的聚金刚石柱的结构示意图。具体实施方式请参阅图1至图3所示，一种页岩气超深井钻进高效率长寿命钻头，包括钻头基体1、钻头接头2、刀翼3和聚金刚石柱4，钻头基体1一端与钻头接头2连接，钻头基体1另一端与多个刀翼3分别连接，每个刀翼3上均设置有多个聚金刚石柱4；所述的钻头接头2内壁上设置有内螺纹；所述的聚金刚石柱4包括天然金刚石40和人造金刚石41，天然金刚石40和人造金刚石41通过粉料烧结为一个整体。优选的，所述的钻头基体1、钻头接头2、刀翼3和聚金刚石柱4为一体成型结构。优选的，所述的钻头基体1一端等距分布连接有7个刀翼3。优选的，所述的刀翼3工作端A为圆弧面。优选的，所述的每个刀翼3上均设置有10个聚金刚石柱4，10个聚金刚石柱4呈“334”的排列形式从内向外交错排列且中间整排聚金刚石柱4高于内外两排聚金刚石柱4的高度。优选的，所述的聚金刚石柱4工作端为半球结构。本实施例的工作原理及使用过程：本技术的聚金刚石柱4由两部分构成，分别为天然金刚石40和人造金刚石41，由于受生产工艺的限制，现有技术还不能够生产出大颗粒的人造金刚石41，人造金刚石41虽然成本低，但是耐磨性及硬度远远不能够跟天然金刚石40相媲美，尤其在油页岩的钻探过程中，人造金刚石41的钻头需要经常更换，而采用本技术的结构可以提高钻头工作端的硬度，提高工作效率，避免频繁的更换钻头，且同时降低了成本。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种页岩气超深井钻进高效率长寿命钻头，其特征在于：包括钻头基体(1)、钻头接头(2)、刀翼(3)和聚金刚石柱(4)，钻头基体(1)一端与钻头接头(2)连接，钻头基体(1)另一端与多个刀翼(3)分别连接，每个刀翼(3)上均设置有多个聚金刚石柱(4)；/n所述的钻头接头(2)内壁上设置有内螺纹；/n所述的聚金刚石柱(4)包括天然金刚石(40)和人造金刚石(41)，天然金刚石(40)和人造金刚石(41)通过粉料烧结为一个整体。/n

【技术特征摘要】
1.一种页岩气超深井钻进高效率长寿命钻头，其特征在于：包括钻头基体(1)、钻头接头(2)、刀翼(3)和聚金刚石柱(4)，钻头基体(1)一端与钻头接头(2)连接，钻头基体(1)另一端与多个刀翼(3)分别连接，每个刀翼(3)上均设置有多个聚金刚石柱(4)；
所述的钻头接头(2)内壁上设置有内螺纹；
所述的聚金刚石柱(4)包括天然金刚石(40)和人造金刚石(41)，天然金刚石(40)和人造金刚石(41)通过粉料烧结为一个整体。


2.根据权利要求1所述的一种页岩气超深井钻进高效率长寿命钻头，其特征在于：所述的钻头基体(1)、钻头接头(2)、刀翼(3)和聚金刚石柱(4)为一体成型结构。


3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘树华，侯振云，孙若峰，王海龙，孙鑫，朱英，冯晓明，田巍，杨旭，周东富，齐东峰，石旭，吴德军，张德新，
申请(专利权)人：吉林省地质勘探技术研究所，
类型：新型
国别省市：吉林;22