[发明专利]整体全耗自补式组合钻具

说明书

本发明涉及一种整体全耗自补式组合钻具。其技术方案是：包括麻花钻本体和柄部，在麻花钻本体上设有一组或一组以上的凸起的螺旋状的切削背，一组或一组以上的凹下去的螺旋状排屑槽，所述麻花钻本体和柄部的中心为空心结构，在切削背上铣出多组容刀孔，从排屑槽钻焊接孔连通到容刀孔中，每个容刀孔内安装硬质耐磨合金块，通过焊接孔浇注铜水到容刀孔，铜水进入硬质耐磨合金块与容刀孔之间的缝隙，冷却后将硬质耐磨合金块固定在容刀孔内。其有益效果是：本发明将硬质耐磨合金块贯穿到钻头的内部，且有顺序的排列组合，这样，钻头在磨损的同时，合金块也同时被磨损，由于硬质耐磨合金块与钻头形成整体，钻头可以做的较长，就可以降低钻具的更换频率。

技术领域

本发明涉及一种石油天然气钻井用钻具及方法，特别涉及一种整体全耗自补式组合钻具。

背景技术

在石油、天然气的开发过程中，钻井是一个重要的工作，而在钻井过程中，钻具有着十分重要的位置，在目前的钻具中，一般采用pdc钻头或牙轮钻头，现有的pdc钻头，是用硬质耐磨材料焊接到钻头体上而形成，问题是：其使用寿命一般是在钻进150米左右，就需要更换钻头，而现有的石油钻井深度有6000-7000米，水平井的长度能达到15000米，而更换钻头作业需要从井口将所有钻杆取出更换钻头，比如6000-7000米的深井需要至少3天起出钻杆，更换完钻头后，再用至少3天的时间再下入井底进行钻井工作，也就是说需要耗费近一周的时间才能更换一次钻头，而每个pdc钻头只能钻进150米，因为这个时间成本，造成钻井的成本高昂，井深越长成本越高昂；另外，钻井完成后还需要进行油井的固井作业，固井不及时，可能会造成已经钻好的油井出现塌陷，造成该井的整个开采作业失败，包括前期的勘探作业、钻井施工，因此，就需要尽快对已经钻好的油井进行固井作业，而钻井过程中的频繁更换钻头作业不仅占用了固井作业的时间，而且频繁起下作业会导致地质条件较差的地方会出现塌陷，造成整个油井作业的失败。

目前，石油钻井用的钻头的研究主要集中在材料、热处理、循环等，一定程度的提高了钻井的深度，但它们都有一个特点，就是没有突破钻具消耗后的补偿问题，这样，就使得钻头的使用寿命受到了极大的限制，这样，存在的问题就是钻头的更换频率仍然高，钻井成本有所降低，但是总体来说还是很高昂。

因此，设计发明一个可以钻进远超150米距离的新型钻具，可以大幅的降低钻井成本，降低油井塌陷的风险。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种整体全耗自补式组合钻具，将硬质耐磨合金块贯穿到钻头的内部，且有顺序的排列组合，这样，钻头在磨损的同时，硬质耐磨合金块也同时被磨损，由于硬质耐磨合金块与钻头形成整体，钻头可以做的较长，就可以降低钻具的更换频率。

本发明提供的一种整体全耗自补式组合钻具，其技术方案是：包括麻花钻本体（1）和柄部（2），在麻花钻本体（1）上设有一组或一组以上的凸起的螺旋状的切削背（3），一组或一组以上的凹下去的螺旋状排屑槽（4），所述麻花钻本体（1）和柄部（2）的中心为空心结构（5），在切削背（3）上铣出多组容刀孔（6），从排屑槽钻焊接孔（7）连通到容刀孔（6）中，每个容刀孔内安装硬质耐磨合金块（8），通过焊接孔（7）浇注铜水到容刀孔（6），铜水进入硬质耐磨合金块（8）与容刀孔（6）之间的缝隙，冷却后将硬质耐磨合金块（8）固定在容刀孔（6）内。

优选的，沿着麻花钻本体（1）上的切削背，依次设有多个均匀分布的容刀孔（6），从而使多组容刀孔（6）分别平行叠加设置，使硬质耐磨合金块（8）平行叠加设置在麻花钻本体上。

优选的，上述的容刀孔（6）为楔形结构或者圆筒形结构。

优选的，上述硬质耐磨合金块（8）的主体为楔形结构（8.4），尾部设有展开的尾翼（8.5），主体的楔形结构（8.4）插入到楔形结构的容刀孔中，展开的尾翼（8.5）卡在麻花钻本体的外部，使整个麻花钻本体的内腔和外壁实现耐磨功能。