[发明专利]一种镶焊组合式取心钻头

说明书

本发明公开了一种镶焊组合式取心钻头，涉及取心钻头技术领域，包括钻头刚体，钻头刚体的第一端固定有若干组切削块组，每组切削块组包括若干个切削块，若干组切削块组上的切削块在钻头刚体的第一端上交错间隔分布，钻头刚体的第二端与取心工具固定连接。本发明在钻头刚体上设有多种类型的切削块，从而能够适应各种类型的地层。

技术领域

本发明涉及取心钻头技术领域，特别是涉及一种镶焊组合式取心钻头。

背景技术

取心钻进是以获取岩矿心为目的的钻进方法与过程，是钻井工程的重要组成部分。在油气勘探钻井(包括常规石油天然气、页岩气、天然气水合物等)、地热钻井、干热岩钻井、科学钻探等活动中，取心钻进都是一种至关重要的工艺方法。取心钻头是取心钻进过程中的重要一环，其性能的好坏直接影响取心钻进的效果。

镶焊加工取心钻头，即独立加工切削齿(或切削块)和钻头刚体，再以钎焊的形式把切削齿(或切削块)按一定分布规律焊接到钻头刚体上，是一种重要的取心钻头加工方式，特别是大直径取心钻头的加工，镶焊技术应用较多。传统的镶焊式取心钻头大多只包含一种切削块(金刚石烧结体、PDC、硬质合金或PDC与金刚石烧结的混合体)，对地层的适应性较窄。随着井深的增加，为了减小起下钻的额外工作量，一般要求取心钻头具有广谱性，即要求取心钻头在软-中-硬各类地层中均具有较高的效率。传统钻头结构形式难题达到上述要求。

另外，传统的镶焊式取心钻头，焊接面以平面和圆柱面为主，焊接面少，焊接结构简单，焊接的牢固性较差。在取心钻井过程中，常出现切削齿(或切削块)脱落的现象。切削齿(或切削块)的脱落严重影响取心钻进效率，甚至会引起严重的井下事故。

因此，市场上急需一种新型取心钻头，用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种镶焊组合式取心钻头，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，能够适用于多种类型的地层。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种镶焊组合式取心钻头，包括钻头刚体，所述钻头刚体的第一端固定有若干组切削块组，每组所述切削块组包括若干个切削块，若干组所述切削块组的所述切削块在所述钻头刚体的第一端上交错间隔分布，所述钻头刚体的第二端与取心工具固定连接。

优选地，所述钻头刚体的第一端设有若干个焊接槽，每个所述焊接槽上设有若干个焊接强化孔，所述切削块焊接于所述焊接槽和所述焊接强化孔内。

优选地，所述焊接强化孔为圆柱形孔。

优选地，若干组所述切削块组包括金刚石切削块组和PDC切削块组，所述金刚石切削块组包括若干个金刚石切削块，所述PDC切削块组包括若干个PDC切削块。

优选地，一个所述金刚石切削块包括一个金刚石切削体和两个金刚石焊接强化柱，两个所述金刚石焊接强化柱固定于所述金刚石切削体的同一侧，两个所述金刚石强化柱分别焊接于两个所述焊接强化孔内。

优选地，所述PDC切削块包括一个PDC支撑体、两个PDC焊接强化柱和若干个PDC片，两个所述PDC焊接强化柱固定于所述PDC支撑体的一侧，若干个所述PDC片固定于所述PDC支撑体的一面上，两个所述PDC焊接强化柱分别焊接于两个所述焊接强化孔内。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明可以根据需要在钻头刚体上设置各种类型的切削块，从而能够灵活适应各种类型的地层。另外通过设置焊接强化孔，可以增加焊接面积，提高焊接强度，防止切削块脱落，还可以增加焊接体的抗剪(或抗扭)强度，抵抗取心钻头井下碎岩过程中的周向冲击载荷，确保焊接体的牢固性。

附图说明