CN201351457Y - 螺旋刮刀钻头 - Google Patents

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刘忠元
卢耀森
王彩梅
刘振明
张川平
陈瑞诚
韩贺
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Abstract

一种螺旋刮刀钻头。主要解决现有刮刀钻头在表层钻井后井眼不规则，导致表层钻井下套管前需通井作业的问题。其特征在于：在钻头体(5)上，起始于钻头刮刀片(3)的下端面焊接钻头螺旋片(4)，此钻头螺旋片(4)的切削端面上亦镶嵌有钨、钴类硬质合金。该种螺旋刮刀钻头能够在钻井的同时修整井壁，保证了井眼的规则，当表层钻井完毕下套管时不需要再进行通井作业，具有提高钻井作业工作效率的特点。

Description

螺旋刮刀钻头
技术领域：
本实用新型涉及油田表层钻井领域中的一种钻采工具，具体的说是涉及一种用于直接破碎岩石、钻穿岩层的刮刀钻头。
背景技术：
在油田表层钻井领域中，对于刮刀钻头来说，原来应用较广泛的是普通合金三刮刀钻头。但是经过长时间的使用后发现，这种普通合金三刮刀钻头存在如下缺点：这种钻头在钻进过程中，形成的井眼不十分规则，当表层钻井完毕下套管时，有时还需要进行通井作业，以修整井壁，因此导致钻井生产的工作效率被大大的降低。
实用新型内容：
为了解决普通三刮刀钻头在钻井后井眼不规则，导致表层钻井下套管还需通井作业的问题，本实用新型提供一种螺旋刮刀钻头，该种螺旋刮刀钻头能够在钻井的同时修整井壁，保证了井眼的规则，当表层钻井完毕下套管时，不需要再进行通井作业，具有可提高钻井作业工作效率的特点。
本实用新型的技术方案是：该种螺旋刮刀钻头，包括钻头体、钻头帽、钻头喷嘴以及钻头刮刀片，其中在钻头体上，起始于钻头刮刀片的下端面焊接钻头螺旋片，此钻头螺旋片的切削端面上亦镶嵌有钨、钴类硬质合金。
本实用新型具有如下有益效果：由于采取上述方案，在此螺旋刮刀钻头的刮刀片下端面焊接同样镶嵌钨、钴类硬质合金的钻头螺旋片，当钻头在钻进过程中，这种钻头螺旋片可同时修整井壁，由此保证了井眼的规则。当表层钻井完毕下套管时不需要再进行通井作业，可大大提高钻井作业的工作效率。
附图说明：
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的俯视图。
图中1-钻头喷嘴，2-钻头帽，3-钻头刮刀片，4-钻头螺旋片，5-钻头体。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
由图1所示，该种螺旋刮刀钻头，包括钻头体5、钻头帽2、钻头喷嘴1以及钻头刮刀片3，其中在钻头体5上，起始于钻头刮刀片3的下端面焊接钻头螺旋片4，此钻头螺旋片4的切削端面上亦如同钻头刮刀片3上一样，镶嵌有钨、钴类硬质合金。这样，当钻头在钻进过程中，这种呈“S”形的钻头螺旋片在转动的同时可修整井壁，由此保证了井眼的规则。
以上，是本实用新型的基本方案，下面给出本实用新型的几个优化实施方案：
首先，可以在上述方案的基础上对原有钻头喷嘴1进行改进。即如图1所示，钻头喷嘴1的数量为若干个，这些钻头喷嘴位于钻头帽2表面不同的圆周上，呈阶梯状分布，它们具有相同的钻头喷嘴喷射角β，钻头喷嘴喷射角β的范围在0度～45度之间。这样改进后，可以增加钻井时射流的水力功率，排屑效果好，可以提高钻井作业的效率。当然，也可以让这些钻头喷嘴位于钻头帽2表面相同的圆周上，呈同周分布，具有不同的钻头喷嘴喷射角β，不过效果显然不如前者。
其次，如图1所示，可以使所述钻头刮刀片3的钻头切削面前倾，由此形成一个钻头切削角α，所述钻头切削角α的范围在0度～90度之间，由此改变了钻头钻进时的受力角度，变直接受力为过渡式受力，使得钻头的钻进能力加强；其刮刀片的垂直有效切削长度L的范围在0～150mm之间。
此外，为增加钻头的耐磨性、提高钻头进尺，在以上方案的基础上可以将所述钻头刮刀片3确定为四刀翼，每个刀翼下相应固定一个钻头螺旋片4，并保证钻头螺旋片的螺距S范围在1000毫米～2000毫米之间，这样在具有保径、修整井壁的前提下，可以极大的增强钻头外径的耐磨性。
应用本实用新型中所提供的技术方案制作完成的刮刀钻头，比照普通合金三刮刀钻头，其刮刀片长度L被大大缩短，可以说在一定程度上降低了刮刀钻头的生产成本。
因此，基于上述诸多优点，本实用新型非常适于在油田表层钻井领域内推广应用。

Claims (4)

1、一种螺旋刮刀钻头，包括钻头体(5)、钻头帽(2)、钻头喷嘴(1)以及钻头刮刀片(3)，其特征在于：在钻头体(5)上，起始于钻头刮刀片(3)的下端面焊接钻头螺旋片(4)，此钻头螺旋片(4)的切削端面上镶嵌硬质合金。
2、根据权利要求1所述的螺旋刮刀钻头，其特征在于：所述钻头喷嘴(1)的数量为若干个，位于钻头帽(2)表面不同的圆周上，呈阶梯状分布，具有相同的钻头喷嘴喷射角(β)，钻头喷嘴喷射角(β)的范围在0度～45度之间。
3、根据权利要求1或2所述的螺旋刮刀钻头，其特征在于：所述钻头刮刀片(3)的切削面前倾，形成一个钻头切削角(α)，所述钻头切削角(α)的范围在0度～90度之间，并且其垂直有效切削长度定义的范围在0～150mm之间。
4、根据权利要求3所述的螺旋刮刀钻头，其特征在于：所述钻头刮刀片(3)为四刀翼，每个刀翼下相应固定一个钻头螺旋片(4)，钻头螺旋片的螺距(S)范围在1000毫米～2000毫米之间。
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