CN202832221U - 适应含砾地层的pdc 钻头 - Google Patents
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Abstract
一种适应含砾地层的PDC钻头。为了解决含砾地层岩性较硬、胶结致密、研磨性强、可钻性差，导致钻头切削齿先期磨损、频繁起下钻更换钻头等问题，本实用新型钻头体前端的钻头冠前端部设置有非均匀分布的2个主刀翼和3个副刀翼，两个主刀翼之间安装1个或2个副刀翼，2个主刀翼和3个副刀翼上固定安装有切削齿，主刀翼、副刀翼上固定安装有前排的主切削齿和后排的切削齿，切削齿凸出钻头冠基体的高度低于主切削齿的高度；主刀翼、副刀翼在切削齿的外侧钻头肩部固定安装有稳定托。其有益效果是延长了钻头在砾岩层中的使用寿命；避免了在地层交接面及复杂地层钻头工作不平稳、PDC钻头切削齿的先期破损，有效降低作业成本。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种PDC钻头，尤其是涉及一种适应含砾地层的PDC钻头。
背景技术
在油气开发钻井作业中，如果地质岩性比较均匀，或者存在大段性状类似的地层时，只要根据地质岩性选择适合的钻头就可以了。但当地层岩性分布不均，有软硬夹层或砾岩等特殊岩性存在时，特别是探井施工作业时地质构造不明确，为钻头的选型带来困难，有时需要频繁起下钻，使得施工风险加大，钻井周期延长，作业成本增加。由于含砾地层岩性较硬、胶结致密、研磨性强、可钻性差，现有的PDC钻头，一般采用单排齿同尺寸切削齿结构设计，在砾岩地层钻进过程中，由于地层的复杂性，导致钻头不平稳工作、切削齿先期磨损，频繁起下钻、更换钻头，影响了钻头进尺及机械钻速，同时也延长了施工周期，制约了钻井工程的整体提速。
实用新型内容
为了解决含砾地层岩性较硬、胶结致密、研磨性强、可钻性差，导致钻头切削齿先期磨损、频繁起下钻更换钻头等问题，本实用新型提供一种适应含砾地层的PDC钻头。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：适应含砾地层的PDC钻头，钻头体前端的钻头冠上有刀翼，后端为连接螺纹，刀翼下部是保径，保径上安装有保径齿，钻头冠上安装有喷嘴，钻头冠前端部设置有非均匀分布的2个主刀翼和3个副刀翼，两个主刀翼之间安装1个或2个副刀翼，2个主刀翼和3个副刀翼上固定安装有切削齿。主刀翼、副刀翼上固定安装有前排的主切削齿和后排的切削齿，切削齿凸出钻头冠基体的高度低于主切削齿的高度；主刀翼、副刀翼上在切削齿的外侧钻头肩部固定安装有稳定托。主刀翼上前排靠近钻头心部的主切削齿尺寸小于靠近钻头外侧肩部的主切削齿尺寸；副刀翼前排的主切削齿与主刀翼上前排靠近钻头外侧肩部的主切削齿尺寸相同；副刀翼后排安装的切削齿与前排的主切削齿错位排布。主刀翼前安装有2个喷嘴，副刀翼前安装有1个喷嘴，喷嘴为高压射流喷嘴。
本实用新型的有益效果是，延长了钻头在砾岩层中的使用寿命；避免了在地层交接面及复杂地层钻头工作不平稳、PDC钻头切削齿的先期破损；有利于提高钻头的抗冲击、研耐磨性能，满足含砾地层需要，工作效率高，有效降低作业成本。
附图说明
图1是本实用新型适应含砾地层的PDC钻头的冠部示意图。
图中：1.钻头冠，2.副刀翼，3.喷嘴，4.稳定托，5.主刀翼，6.主切削齿，7.切削齿。
具体实施方式
下面结合附图1和实施例对本实用新型作进一步说明。
本实用新型适应含砾地层的PDC钻头，钻头体前端的钻头冠1上有刀翼，后端为连接螺纹，刀翼下部是保径，保径上安装有保径齿，钻头冠1上安装有喷嘴3，钻头冠1前端部设置有非均匀分布的2个主刀翼5和3个副刀翼2，两个主刀翼5之间安装1个或2个副刀翼，2个主刀翼和3个副刀翼上固定安装有切削齿。主刀翼5、副刀翼2上固定安装有前排的主切削齿6和后排的切削齿7，切削齿7凸出钻头冠1基体的高度低于主切削齿6的高度；主刀翼5、副刀翼2在切削齿7的外侧钻头肩部固定安装有稳定托4，稳定托4为圆柱状，固定嵌入钻头冠1上。
主刀翼5上前排靠近钻头心部的主切削齿6尺寸小于靠近钻头外侧肩部的主切削齿6尺寸；副刀翼2前排的主切削齿6与主刀翼5上前排靠近钻头外侧肩部的主切削齿6尺寸相同；副刀翼2后排安装的切削齿7与前排的主切削齿6错位排布。
主刀翼5前安装有2个喷嘴3，副刀翼2前安装有1个喷嘴3，喷嘴3为高压射流喷嘴。
本实用新型适应含砾地层的PDC钻头在含砾地层钻井作业中，当刀翼前排的主切削齿磨损后，后排的切削齿弥补了由于前排齿磨损后机速降低问题，延长了钻头在砾岩层中的使用寿命；避免了在地层交接面及复杂地层钻头工作不平稳、PDC钻头切削齿的先期破损；有利于提高钻头的抗冲击、研耐磨性能，满足含砾地层需要。在主刀翼、副刀翼之间安装了高压射流喷嘴，在钻进过程中钻井液通过喷嘴，更好的冷却了钻头及更有效的携带岩屑上返。
应该注意的是，上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离权利要求书的范围。
Claims (4)
1.一种适应含砾地层的PDC钻头，钻头体前端的钻头冠上有刀翼，后端为连接螺纹，刀翼下部是保径，保径上安装有保径齿，钻头冠上安装有喷嘴，钻头冠前端部设置有非均匀分布的2个主刀翼和3个副刀翼，两个主刀翼之间安装1个或2个副刀翼，2个主刀翼和3个副刀翼上固定安装有切削齿，其特征是：主刀翼（5）、副刀翼（2）上固定安装有前排的主切削齿（6）和后排的切削齿（7），切削齿（7）凸出钻头冠（1）基体的高度低于主切削齿（6）的高度；主刀翼（5）、副刀翼（2）在切削齿（7）的外侧钻头肩部固定安装有稳定托（4）。
2.根据权利要求1所述适应含砾地层的PDC钻头，其特征是：所述主刀翼（5）上前排靠近钻头心部的主切削齿（6）尺寸小于靠近钻头外侧肩部的主切削齿（6）尺寸；副刀翼（2）前排的主切削齿（6）与主刀翼（5）上前排靠近钻头外侧肩部的主切削齿（6）尺寸相同；副刀翼（2）后排安装的切削齿（7）与前排的主切削齿（6）错位排布。
3.根据权利要求2所述适应含砾地层的PDC钻头，其特征是：所述主刀翼（5）前安装有2个喷嘴（3），所述副刀翼（2）前安装有1个喷嘴（3）。
4.根据权利要求3所述适应含砾地层的PDC钻头，其特征是：所述喷嘴（3）为高压射流喷嘴。
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