CN110924870A - 一种具有清洁作用的划眼钻头及使用方法 - Google Patents

一种具有清洁作用的划眼钻头及使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110924870A
CN110924870A CN201911362804.5A CN201911362804A CN110924870A CN 110924870 A CN110924870 A CN 110924870A CN 201911362804 A CN201911362804 A CN 201911362804A CN 110924870 A CN110924870 A CN 110924870A
Authority
CN
China
Prior art keywords
drill bit
reaming
spiral
teeth
bit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911362804.5A
Other languages
English (en)
Inventor
陈伟林
张建卿
陈霖
李德波
何璟彬
王伟良
杨森
丛成
李金龙
赵莹
白秀丽
李晓鹏
罗军营
马煜
刘晓燕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Petroleum Corp
CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co Ltd
Original Assignee
China National Petroleum Corp
Changqing Drilling Co of CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Petroleum Corp, Changqing Drilling Co of CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co Ltd filed Critical China National Petroleum Corp
Priority to CN201911362804.5A priority Critical patent/CN110924870A/zh
Publication of CN110924870A publication Critical patent/CN110924870A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/42—Rotary drag type drill bits with teeth, blades or like cutting elements, e.g. fork-type bits, fish tail bits
    • E21B10/43—Rotary drag type drill bits with teeth, blades or like cutting elements, e.g. fork-type bits, fish tail bits characterised by the arrangement of teeth or other cutting elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/44—Bits with helical conveying portion, e.g. screw type bits; Augers with leading portion or with detachable parts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/46—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
    • E21B10/54—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts the bit being of the rotary drag type, e.g. fork-type bits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/60—Drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids
    • E21B10/602—Drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids the bit being a rotary drag type bit with blades

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具有清洁作用的划眼钻头及使用方法，包括首尾依次相连的钻头基体、螺旋划眼带和钻头夹持体，钻头基体上连接有多个刀翼，每个刀翼上都设置有若干PDC切削齿，所述PDC切削齿包括钻头主切削齿和后排副齿，相邻的两个刀翼之间形成钻头排屑槽，钻头排屑槽上开有若干喷嘴，螺旋划眼带侧面连接有多个螺旋刀翼，每个螺旋刀翼上都连接有多个划眼齿。通过基体刀翼上PDC切削齿采用双排布齿方式，螺旋刀翼上采用单排布齿，钻头及螺旋划眼带，与井眼之间有一定的间隙，因此兼顾了寿命，同时当大掉块遇到划眼钻头时，在钻头切削齿反复的剪切压碎作用下被破碎成小的岩屑，通过钻井液循环返出地面，从而达到了井眼清洁井眼的目的。

Description

一种具有清洁作用的划眼钻头及使用方法
技术领域
本发明属于石油天然气PDC划眼钻头技术领域，具体涉及一种具有清洁作用的划眼钻头及使用方法。
背景技术
在石油钻井作业中，钻井施工过程中，直罗、延长、石千峰、石盒子等地层井壁容易出现剥落垮塌，通常情况下，垮塌的掉块在钻具与井壁的环空间隙中，开泵循环时，一些小的掉块就悬浮通过钻井液返出地面，而一些大掉块无法通过钻井液循环至地面，随着数量的增多容易造成遇阻或卡钻等井下事故。因此需要设计一种新型的划眼钻头来解决大掉块无法带出地面的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有清洁作用的划眼钻头及使用方法，以将大掉块破碎，从而随钻井液反出地面。
本发明是通过以下技术手段来实现技术目的的，一种具有清洁作用的划眼钻头，包括首尾依次相连的钻头基体、螺旋划眼带和钻头夹持体，钻头基体上连接有多个刀翼，每个刀翼上都设置有若干PDC切削齿，所述PDC切削齿包括钻头主切削齿和后排副齿，相邻的两个刀翼之间形成钻头排屑槽，钻头排屑槽上开有若干喷嘴，螺旋划眼带侧面连接有多个螺旋刀翼，每个螺旋刀翼上都连接有多个划眼齿。
所述螺旋划眼带内开有钻头腔体，钻头夹持体内开有中心流水眼，喷嘴、钻头腔体和中心流水眼相互连通。
所述PDC切削齿的后倾角为10～15度。
所述PDC切削齿的直径为15.88mm。
所述PDC切削齿在基体刀翼上的出刃高度高于基体刀翼。
所述螺旋刀翼螺旋度为30°，螺旋刀翼长度250mm。
所述划眼齿的直径为13.44mm，后倾角为20度。
一种具有清洁作用的划眼钻头的使用方法，将最大外径小于井眼的划眼钻头下入至井中，划眼钻头的钻头夹持体连接钻具下入，所以在基体刀翼和螺旋刀翼与井壁之间留有环空，于是当大掉块遇到划眼钻头时，在基体刀翼的钻头主切削齿和后排副齿，以及螺旋刀翼的划眼齿反复的剪切压碎作用下被破碎成小的岩屑，通过钻井液循环返出地面。
本发明的有益效果在于：通过基体刀翼上PDC切削齿采用双排布齿方式，螺旋刀翼上采用单排布齿，螺旋划眼带与钻头基体通过口连接，最后采用焊接加固。钻头及螺旋划眼带，与井眼之间有一定的间隙，因此兼顾了寿命，同时当大掉块遇到划眼钻头时，在钻头切削齿反复的剪切压碎作用下被破碎成小的岩屑，通过钻井液循环返出地面，从而达到了井眼清洁井眼的目的。清洁效果好，减少了钻井复杂的时效和几率，提高了钻井作业效率，节约了钻井成本。
附图说明
图1为本划眼钻头的俯视结构示意图；
图2为本划眼钻头的前视结构示意图；
图3为本划眼钻头中心对称剖面示意图；
图中1、钻头排屑槽；2、钻头主切削齿；3、后排副齿；4、喷嘴；5、螺旋刀翼；6、划眼齿；7、钻头夹持体；8、中心流水眼；9、钻头腔体；10、钻头基体；11、螺旋划眼带；12、基体刀翼。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
具体实施方式
【实施例1】
如图1和图2所示，一种具有清洁作用的划眼钻头，包括首尾依次相连的钻头基体10、螺旋划眼带11和钻头夹持体7，钻头基体10上连接有多个基体刀翼12，每个基体刀翼12上都设置有若干PDC切削齿，所述PDC切削齿包括钻头主切削齿2和后排副齿3，相邻的两个基体刀翼12之间形成钻头排屑槽1，钻头排屑槽1上开有若干喷嘴4，螺旋划眼带11侧面连接有多个螺旋刀翼5，每个螺旋刀翼5上都连接有多个划眼齿6。
钻头基体10尾部连接螺旋划眼带11前端，螺旋划眼带11后端连接钻头夹持体7，其中螺旋划眼带11和钻头夹持体7一体成型，钻头基体10上连接有3个基体刀翼12，
【实施例2】
如图3所示，在实施例1的基础上，所述螺旋划眼带11内开有钻头腔体9，钻头夹持体7内开有中心流水眼8，喷嘴4、钻头腔体9和中心流水眼8相互连通。喷嘴4、钻头腔体9和中心流水眼8形成液体通道，使得井中的钻井液从中通过，不会对划眼钻头的下入产生影响。
如图1和图2所示，所述PDC切削齿的后倾角为10～15度。
所述PDC切削齿的直径为15.88mm。15.88mm的直径兼顾切削和抗冲性。钻头主切削齿2和后排副齿3的后倾角均为10～15度，且直径为均15.88mm。
所述PDC切削齿在基体刀翼12上的出刃高度高于基体刀翼12。
所述螺旋刀翼5螺旋度为30°，螺旋刀翼5长度250mm。相比直线型的刀翼，螺旋的刀翼增加了在螺旋划眼带11上的投影耿宽，使得整体的稳定性更好。
所述划眼齿6的直径为13.44mm，后倾角为20度。
【实施例3】
如图1至图3所示，在实施例2的基础上，一种具有清洁作用的划眼钻头的使用方法，将最大外径小于井眼的划眼钻头下入至井中，划眼钻头的钻头夹持体7连接钻具下入，所以在基体刀翼12和螺旋刀翼5与井壁之间留有环空，于是当大掉块遇到划眼钻头时，在基体刀翼12的钻头主切削齿2和后排副齿3，以及螺旋刀翼5的划眼齿6反复的剪切压碎作用下被破碎成小的岩屑，通过钻井液循环返出地面。
在钻井施工过程中，壁容易出现剥落垮塌，通常情况下，垮塌的掉块在钻具与井壁的环空间隙中，开泵循环时，一些小的掉块就悬浮通过钻井液返出地面，而一些大掉块无法通过钻井液循环至地面，随着数量的增多容易造成遇阻或卡钻等井下事故，因此将最大外径比所钻的井眼小的划眼钻头下入，因划眼钻头与井壁之间环空，存在一定间隙，当大掉块遇到划眼钻头时，会在钻头主切削齿2、后排副齿3和划眼齿6的反复剪切压碎作用下被破碎成小的岩屑，从而通过钻井液循环返出地面，从而达到清洁井眼的作用。

Claims (8)

1.一种具有清洁作用的划眼钻头，其特征在于：包括首尾依次相连的钻头基体（10）、螺旋划眼带（11）和钻头夹持体（7），钻头基体（10）上连接有多个基体刀翼（12），每个基体刀翼（12）上都设置有若干PDC切削齿，所述PDC切削齿包括钻头主切削齿（2）和后排副齿（3），相邻的两个基体刀翼（12）之间形成钻头排屑槽（1），钻头排屑槽（1）上开有若干喷嘴（4），螺旋划眼带（11）侧面连接有多个螺旋刀翼（5），每个螺旋刀翼（5）上都连接有多个划眼齿（6）。
2.根据权利要求1所述的一种具有清洁作用的划眼钻头，其特征在于：所述螺旋划眼带（11）内开有钻头腔体（9），钻头夹持体（7）内开有中心流水眼（8），喷嘴（4）、钻头腔体（9）和中心流水眼（8）相互连通。
3.根据权利要求1所述的一种具有清洁作用的划眼钻头，其特征在于：所述PDC切削齿的后倾角为10～15度。
4.根据权利要求1所述的一种具有清洁作用的划眼钻头，其特征在于：所述PDC切削齿的直径为15.88mm。
5.根据权利要求1所述的一种具有清洁作用的划眼钻头，其特征在于：所述PDC切削齿在基体刀翼（12）上的出刃高度高于基体刀翼（12）。
6.根据权利要求1所述的一种具有清洁作用的划眼钻头，其特征在于：所述螺旋刀翼（5）螺旋度为30°，螺旋刀翼（5）长度250mm。
7.根据权利要求1所述的一种具有清洁作用的划眼钻头，其特征在于：所述划眼齿（6）的直径为13.44mm，后倾角为20度。
8.根据权利要求1所述的一种具有清洁作用的划眼钻头的使用方法，其特征在于：将最大外径小于井眼的划眼钻头下入至井中，划眼钻头的钻头夹持体（7）连接钻具下入，所以在基体刀翼（12）和螺旋刀翼（5）与井壁之间留有环空，于是当大掉块遇到划眼钻头时，在基体刀翼（12）的钻头主切削齿（2）和后排副齿（3），以及螺旋刀翼（5）的划眼齿（6）反复的剪切压碎作用下被破碎成小的岩屑，通过钻井液循环返出地面。
CN201911362804.5A 2019-12-26 2019-12-26 一种具有清洁作用的划眼钻头及使用方法 Pending CN110924870A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911362804.5A CN110924870A (zh) 2019-12-26 2019-12-26 一种具有清洁作用的划眼钻头及使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911362804.5A CN110924870A (zh) 2019-12-26 2019-12-26 一种具有清洁作用的划眼钻头及使用方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110924870A true CN110924870A (zh) 2020-03-27

Family

ID=69861010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911362804.5A Pending CN110924870A (zh) 2019-12-26 2019-12-26 一种具有清洁作用的划眼钻头及使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110924870A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111946267A (zh) * 2020-08-24 2020-11-17 贵州盘江精煤股份有限公司 一种煤矿用带有冲洗和顺渣功能的双向防卡钻钻头

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204082017U (zh) * 2014-08-18 2015-01-07 中国石油集团长城钻探工程有限公司 一种超深井用长保径负压抗冲击pdc钻头
CN204163632U (zh) * 2014-10-09 2015-02-18 中国石油化工集团公司 一种导向通井工具
CN105545212A (zh) * 2015-12-28 2016-05-04 中国石油天然气股份有限公司 钻井工具
WO2018000781A1 (zh) * 2016-06-28 2018-01-04 四川川庆石油钻采科技有限公司 一种具有双切削结构孕镶金刚石钻头
CN108625809A (zh) * 2018-06-08 2018-10-09 沧州格锐特钻头有限公司 一种随钻修复井壁的稳定器
CN209277815U (zh) * 2018-11-18 2019-08-20 王建军 一种软地层划扩眼工具
CN211342789U (zh) * 2019-12-26 2020-08-25 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司 一种具有清洁作用的划眼钻头

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204082017U (zh) * 2014-08-18 2015-01-07 中国石油集团长城钻探工程有限公司 一种超深井用长保径负压抗冲击pdc钻头
CN204163632U (zh) * 2014-10-09 2015-02-18 中国石油化工集团公司 一种导向通井工具
CN105545212A (zh) * 2015-12-28 2016-05-04 中国石油天然气股份有限公司 钻井工具
WO2018000781A1 (zh) * 2016-06-28 2018-01-04 四川川庆石油钻采科技有限公司 一种具有双切削结构孕镶金刚石钻头
CN108625809A (zh) * 2018-06-08 2018-10-09 沧州格锐特钻头有限公司 一种随钻修复井壁的稳定器
CN209277815U (zh) * 2018-11-18 2019-08-20 王建军 一种软地层划扩眼工具
CN211342789U (zh) * 2019-12-26 2020-08-25 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司 一种具有清洁作用的划眼钻头

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111946267A (zh) * 2020-08-24 2020-11-17 贵州盘江精煤股份有限公司 一种煤矿用带有冲洗和顺渣功能的双向防卡钻钻头

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4285409A (en) Two cone bit with extended diamond cutters
US8839888B2 (en) Tracking shearing cutters on a fixed bladed drill bit with pointed cutting elements
IE63413B1 (en) Downhole milling tool and cutter therefor
US8028765B2 (en) Drill bit, drilling system, and related methods
CN110792397B (zh) 一种复合钻头
WO2015127123A1 (en) Drill bit
CN109057715A (zh) 一种切削硬质地层的复合pdc提速钻头
CN105401885A (zh) 一种适用于煤或软岩大孔径钻进的钻头
CN100458097C (zh) 冲击钻头、包括这种钻头的钻井系统和钻井方法
CN211342789U (zh) 一种具有清洁作用的划眼钻头
CN110924870A (zh) 一种具有清洁作用的划眼钻头及使用方法
CN109339709A (zh) 新型复锥pdc牙轮复合钻头
CN213627443U (zh) 一种蝶形布齿的聚晶金刚石复合片钻头
EP0898044B1 (en) Rotary drag-type drill bit with drilling fluid nozzles
CN112459725A (zh) 一种地热井用pdc钻头
CN208816050U (zh) 一种用于全面钻进的金刚石钻头
CN208203137U (zh) 一种内凸pdc钻头
CN201193483Y (zh) 双排切削齿pdc钻头
CN211342787U (zh) 一种破岩效率高的钻井钻头
CN209212160U (zh) 新型复锥pdc牙轮复合钻头
US7770671B2 (en) Nozzle having a spray pattern for use with an earth boring drill bit
CN113898296B (zh) 一种四翼带球防堵水平头式刮刀钻头
CN101666210A (zh) 一种钻井扩孔钻头
CN212508090U (zh) Nbc钻头
CN214424414U (zh) 一种高效切削抗冲击混合钻头

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20211018

Address after: 100007 Oil Mansion, 9 North Avenue, Dongcheng District, Beijing, Dongzhimen

Applicant after: CHINA NATIONAL PETROLEUM Corp.

Applicant after: CHINA NATIONAL PETROLEUM CORPORATION CHUANQING DRILLING ENGINEERING Co.

Address before: Room 1902, Changqing building, 151 Weiyang Road, Xi'an, Shaanxi 710018

Applicant before: CNPC CHUANQING DRILLING ENGINEERING CO., LTD. CHANGQING WELL DRILLING GENERAL Co.

Applicant before: CHINA NATIONAL PETROLEUM Corp.

Applicant before: CHINA NATIONAL PETROLEUM CORPORATION CHUANQING DRILLING ENGINEERING Co.