CN203452651U - 强锥pdc减振提速钻头 - Google Patents

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祝效华
刘伟吉
徐培碧
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Abstract

本实用新型涉及一种强锥PDC减振提速钻头，属于油气钻探工程中的一种破岩工具。该工具主要包括钻头体、喷嘴、PDC切削齿、强锥、主刀翼和副刀翼。其技术方案是：强锥位于钻头体中心位置，其结构形状为锥形或者其他有利于破岩的形状，强锥切削齿能够在井眼中心产生局部应力集中，提高井眼中心区域的破岩效率，大大提高了钻头机械钻速；此外强锥PDC钻头能够减少钻头振动，尤其能够大幅减少其横向振动，从而可大幅延长钻头寿命，对井下工具也有保护作用。

Description

强锥PDC减振提速钻头
技术领域
本实用新型涉及一种强锥PDC减振提速钻头，属于油气开采工程中的一种破岩工具，特别适用于硬地层、高研磨性地层钻井，可以大大提高岩石的破碎效率和钻速。 
背景技术
由于常规PDC钻头在中软地层具有机械钻速快、寿命长、进尺多等优点，所以在石油天然气钻井中被广泛使用。但是随着油气开采向深井、超深井以及硬地层、高研磨性地层发展，现有常规PDC钻头由于在钻硬地层、高研磨性地层时寿命短、单只进尺量少，已经不能满足钻井工程的需要，所以急需一种能够高效破岩的钻井工具。 
对于常规PDC钻头而言，由于钻头外围线速度高，内部线速度低，钻头中心部位的岩石难以得到有效破碎，而刀翼外部的切削齿由于承担主要的破岩工作，因此更易失效，尤其对于硬地层以及高研磨性地层。然而，新型强锥PDC钻头在岩石破碎坑的中心产生局部应力集中，在切削齿的重复切削下使得岩石更容易破碎，从而大大提高了钻头的破岩效率和机械钻速，并且新型强锥PDC钻头有利于钻头平稳工作，降低钻头破岩产生的横向振动，对于井下工具也有保护作用。 
发明内容
针对上述问题，本实用新型特提供一种强锥PDC减振提速钻头。其技术方案是：强锥PDC减振提速钻头，主要包括钻头体、喷嘴、PDC切削齿、强锥、主刀翼和副刀翼，其结构特征是：主刀翼为2-4个均布，副刀翼为3-4个均布，强锥为一独立切削齿，位于钻头体的中心或中心无齿区域内，PDC切削齿为单排布置或双排布置。 
所述强锥由圆柱和冠部组成，其冠部可以根据需要将其设计为圆锥形、楔形、球形、倒圆圆柱形、倒角圆柱形、勺形、凸锥形、圆锥台阶形，球形台阶形、楔形台阶形、倒圆圆柱台阶形、倒角圆柱台阶形、勺形台阶形、凸锥台阶形等有利于破岩的形状，其材质为硬质合金或者由聚晶金刚石层与硬质合金基体复合而成。 
本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：(1)目前使用的常规PDC钻头在硬地层、高研磨性地层中钻头寿命短、单只进尺量少导致起下钻频繁、钻头消耗大、钻井成本高等严重制约了硬地层、高研磨性地层油气的开采，采用本实用新型后将大大提高钻头的破岩效率和机械钻速，对于节约钻井成本，缩短建井周期有积极作用；(2)特别适合与硬和研磨性地层；(3)能够有利于钻头平稳工作，减少钻头的横向振动，对井下工具也有保护作用。 
附图说明
图1是本实用新型强锥PDC减振提速钻头的正面图。 
图2是本实用新型强锥PDC减振提速钻头的侧视图。 
图3是本实用新型强锥PDC减振提速钻头的后视图。 
图4至图39为强锥的结构示意图，图4至图6为圆锥形，图7至图11为楔形，图12为球形，图13为倒圆圆柱形，图14为倒角圆柱形，图15至图19为勺形，图20至图22为凸锥形，图23为圆锥台阶形，图24至图27为楔形台阶形，图29至图31为球形台阶形，图32为倒圆圆柱台阶形，图33为倒角圆柱台阶形，图34、图35为勺形台阶形，图36至图39为凸锥台阶形。 
图中：1.钻头体，2.喷嘴，3.PDC切削齿，4.强锥，5.主刀翼，6.副刀翼。 
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。 
如图1至图3所示，本实用新型涉及一种强锥PDC减振提速钻头，属于油气开采工程中的一种破岩工具，主要包括钻头体1、喷嘴2、PDC切削齿3、强锥4、主刀翼5和副刀翼6，其结构特征是：主刀翼5为2-4个均布，副刀翼6为3-4个均布，强锥4为一独立切削齿，位于钻头体1的中心或中心无齿区域内，PDC切削齿3为单排布置或双排布置。 
如图4至图39所示，本实用新型强锥4由圆柱和冠部组成，其冠部可以根据需要将其设计为圆锥形、楔形、球形、倒圆圆柱形、倒角圆柱形、勺形、凸锥形、圆锥台阶形，球形台阶形、楔形台阶形、倒圆圆柱台阶形、倒角圆柱台阶形、勺形台阶形、凸锥台阶形等有利于破岩的形状，其材质为硬质合金或者由聚晶金刚石层与硬质合金基体复合而成；强锥切削齿4能够在井眼中心产生局部应力集中，提高井眼中心区域的破岩效率，大大提高了钻头机械钻速；此外强锥PDC钻头能够减少钻头振动，尤其能够大幅减少其横向振动，从而可大幅延长钻头寿命，对井下工具也有保护作用。

Claims (2)

1.强锥PDC减振提速钻头，主要包括钻头体(1)、喷嘴(2)、PDC切削齿(3)、强锥(4)、 主刀翼(5)和副刀翼(6)，其结构特征是：主刀翼(5)为2-4个均布，副刀翼(6)为3-4个均布，强锥(4)为一独立切削齿，位于钻头体(1)的中心或者是中心无齿区域内其它位置，PDC切削齿(3)为单排布置或双排布置。
2.根据权利要求1所述的强锥PDC减振提速钻头，其特征在于：所述强锥(4)由圆柱和冠部组成，其冠部可以根据需要将其设计为圆锥形、楔形、球形、倒圆圆柱形、倒角圆柱形、勺形、凸锥形、圆锥台阶形，球形台阶形、楔形台阶形、倒圆圆柱台阶形、倒角圆柱台阶形、勺形台阶形或凸锥台阶形，其材质为硬质合金或者由聚晶金刚石层与硬质合金基体复合而成。
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