CN203835270U - 一种石油钻井用胎体限位齿钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种石油钻井用胎体限位齿钻头。包括钻头体、接头、刀翼、喷嘴、水嘴。钻头体上均布装有三个短刀翼和两个长刀翼，两个长刀翼相对设置，且均与所述三个短刀翼中的一个相邻，三个短刀翼和两个长刀翼上均布设有切削齿；切削齿分为主齿、后齿和保经齿；其中两个长刀翼上分别装有七个主齿，三个短刀翼上分别装有四个主齿，两个长刀翼中的一个和其相邻的一个短刀翼上均装有三个后齿，另一个长刀翼和另外两个短刀翼分别装有四个后齿，所有五个刀翼上均装有保经齿，并布置刀翼的外周围。本实用新型的钻头提高了钻井的稳定性，减少扭矩波动，保护了钻头上的PDC复合片不崩裂、破碎，从而提高了钻头的使用寿命，节约了钻井成本。

Description

一种石油钻井用胎体限位齿钻头

技术领域

本实用新型涉及石油、地质钻井钻头领域中的胎体限位齿钻头。

背景技术

目前石油，地质钻井现场在用的钻头有很多，因制造工艺和使用材料的不同又分为钢体和胎体，但是它们用的切削齿绝大部分为PDC复合片，也就是所说的钢体PDC钻头，胎体PDC钻头。已有的PDC钻头在适应地层中具有机械钻速快、进尺高、钻压少，可适应钻速高等优点，在石油和地质钻井中得到了广泛应用，为石油企业带来了巨大的经济和社会效益。但因PDC钻头，普遍存在的一个问题就是PDC复合片较脆易于崩碎，胎体钻头通常被用于较硬地层，但在较硬底层使用时，当钻头深入到地层的一定深度之后，钻探的效率较低，但钻速依然很高，钻头和地层之间的强烈摩擦，使得钻头的磨损较大，易造成PDC复合片早期因吃入岩层量大而崩裂破碎，造成钻头过早磨损，缩短钻头的使用寿命，减少钻井进尺，使钻井成本大大提高。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种不易磨损和断裂、钻井高效适用复杂地层结构的石油钻井用胎体限位齿钻头。

本实用新型的技术方案是：

一种石油钻井用胎体限位齿钻头，包括钻头体1和分布在钻头体1上的、刀翼、喷嘴7和水嘴8，以及与钻头体连接的接头9。其中：钻头体1上均布装有三个短刀翼2和两个长刀翼6，两个长刀翼6相对设置，且均与所述三个短刀翼2中的一个相邻，三个短刀翼2和两个长刀翼6上均布设有切削齿；切削齿分为主齿3、后齿4和保经齿5；其中两个长刀翼6上分别装有七个主齿3，三个短刀翼2上分别装有四个主齿3，两个长刀翼6中的一个和其相邻的一个短刀翼2上均装有三个后齿4，另一个长刀翼6和另外两个短刀翼2分别装有四个后齿4，所有五个刀翼上均装有保经齿5，并布置刀翼的外周围。 

上述方案进一步包括：从钻头体1中心向外，在两个长刀翼6上，第二个和第三个主齿3之间，工作面后旁分别安装有限位齿10，限位齿10为圆柱状，限位齿10高出基体5—8mm。

所述的主齿3、后齿4、保经齿5均为聚晶金刚石PDC复合片，其规格分别为Φ16×13mm、Φ13.4×8mm、Φ13.4×8mm。

钻头体1上加工有一个水嘴8和五个喷嘴7，水嘴8位于钻头体1的中部，五个喷嘴7均布于水嘴8外围的刀翼之间。

采用这种结构后，石油钻井用胎体限位齿钻头因主齿上焊有PDC复合片，有剪切破碎岩石作用，因机械钻速较高，且又因为有限位齿，限制了钻井过程中钻切岩层的速度，也就是在高速钻井的工况下合理适当吃入岩层量，提高了钻井的稳定性。减少了扭矩波动，从而保护了钻头上的PDC复合片不崩裂、破碎、碰撞裂伤损坏，造成钻头过早磨损，缩短了钻头使用寿命，而减少钻井进尺。

附图说明

图1一种石油钻井用胎体限位齿钻头的冠面俯视示意图：

图2一种石油钻井用胎体限位齿钻头的侧面剖视示意图。

图中：1钻头体   2短刀翼   3主齿   4后齿   5保经齿   6长刀翼   7喷嘴  8水嘴   9接头   10限位齿。

具体实施方式

下面结合了说明书附图1，附图2，对本实用新型做进一步的描述。

一种石油钻井用胎体限位齿钻头，包括钻头体1，接头9，钻头体1上均布装有五个刀翼，喷嘴7和水嘴8，钻头体1上端与接头9连接，所述的五个刀翼，分别为：三个短刀翼2，两个长刀翼6，,五个刀翼上均布设有切削齿，切削齿分为主齿3，后齿4和保经齿5，两个长刀翼6上分别装有七个主齿3，三个短刀翼2上分别装有四个主齿3，所述两个长刀翼6相对设置，且均与所述三个短刀翼2中的一个相邻，两个长刀翼6中的一个和其相邻的一个短刀翼2上均装有三个后齿4、其余的一个长刀翼6两个短刀翼2分别装有四个后齿4，所有刀翼上均装有保经齿5。两个长刀翼6上分别装有提高钻头稳定性的限位齿10。限位齿10装在钻头的冠面中部，具体地说限位齿10安装在两个长刀翼6上，从钻头体1中心向外，在第二个和第三个主齿3之间工作面之后旁，限位齿10为圆柱状，限位齿高出机体5到8mm。所述的主齿3，后齿4，保经齿5，限位齿10均为复合片。钻头体1上，加工有一个水嘴8和五个喷嘴7，水嘴8位于钻头体1的中部，五个喷嘴7均布于钻头体1上。

胎体钻头通常被用于较坚硬的地层，当现场碰到较硬地层需要胎体钻头1时，把组装造好的胎体限位齿钻头与钻具连接好并顺利下井钻井，由于本实用新型胎体限位钻头的特殊设计。两个长刀翼6上各安装有一个限位齿10。在快速钻井过程中，因限位齿10高出机体，它首先接触岩层。限位齿10对于岩层没有很强的切削能力，但是它能够控制钻头的切入岩层量，提高钻头的稳定性，从而保护了钻头上的PDC复合片不崩裂、破碎而造成钻头的过早损伤，延长了胎体限位齿钻头的使用寿命，增加了钻井速度和钻井进尺。

通过上述实施例进一步说明，本实用新型由于是根据地质岩层可钻性选用两种不同 PDC复合片切削齿，双排布置排列，交错布置在钻头的径向面形成不同曲率和切削刃结构，也增加了钻头的稳定性，深大水道和大排屑槽水力设计，最大化喷嘴和水嘴的设计组合，过流体积改善了钻头的水力学，形成最大化排屑槽面积达到最好的清洗钻头、冷却钻头，同时也更加有利于改善岩屑运移状况，提高钻速和钻井效率。

Claims (4)

1.一种石油钻井用胎体限位齿钻头，包括钻头体（1）和分布在钻头体（1）上的、刀翼、喷嘴（7）和水嘴（8），以及与钻头体连接的接头（9），其特征是：钻头体（1）上均布装有三个短刀翼（2）和两个长刀翼（6），两个长刀翼（6）相对设置，且均与所述三个短刀翼（2）中的一个相邻，三个短刀翼（2）和两个长刀翼（6）上均布设有切削齿；切削齿分为主齿（3）、后齿（4）和保经齿（5）；其中两个长刀翼（6）上分别装有七个主齿（3），三个短刀翼（2）上分别装有四个主齿（3），两个长刀翼（6）中的一个和其相邻的一个短刀翼（2）上均装有三个后齿（4），另一个长刀翼（6）和另外两个短刀翼（2）分别装有四个后齿（4），所有五个刀翼上均装有保经齿（5），并布置刀翼的外周围。

2.根据权利要求1所述的石油钻井用胎体限位齿钻头，其特征是：从钻头体（1）中心向外，在两个长刀翼（6）上，第二个和第三个主齿(3)之间，工作面后旁分别安装有限位齿（10），限位齿(10)为圆柱状，限位齿（10）高出基体5—8mm。

3.根据权利要求1或2所述的石油钻井用胎体限位齿钻头，其特征是：所述的主齿（3）、后齿（4）、保经齿（5）均为聚晶金刚石PDC复合片，其规格分别为Φ16×13mm、Φ13.4×8mm、Φ13.4×8mm。

4.根据权利要求3所述的石油钻井用胎体限位齿钻头，其特征是：钻头体（1）上加工有一个水嘴（8）和五个喷嘴（7），水嘴（8）位于钻头体（1）的中部，五个喷嘴（7）均布于水嘴（8）外围的刀翼之间。