CN203905815U - 一种具有多级扩眼体的双心扩眼钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有多级扩眼体的双心扩眼钻头，包括钻头体，钻头体上有领眼体和扩眼体，领眼体和扩眼体上布置有切削齿，所述钻头体上设有至少3级扩眼体。本实用新型可增加切削齿的布齿空间，提高钻头扩眼率，增强钻头结构强度和可靠性，提高钻头的破岩效率，延长切削齿磨损寿命和钻头的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于石油天然气、矿山工程、建筑基础工程施工、地质、水文等钻探设备技术领域，具体的讲是一种具有多级扩眼体的双心扩眼钻头。
背景技术
随着套管开窗侧钻和老井的二次开发越来越多，扩眼工具得到了大量应用。钻井工程中的扩眼施工通常有两种方式：其一，先用常规钻头钻出领眼孔（即先导孔），再换用扩孔钻头或工具进行扩孔施工，也即钻领眼施工与扩眼施工是分别进行的；其二、用“随钻扩眼”的方式，边钻进边扩眼，一次性完成钻、扩施工。双心随钻扩眼钻头亦称为“双心扩眼钻头”、“双心钻头”、“双心扩眼工具”等，是一种常用的随钻扩眼工具或扩眼钻头之一，常常用于老井深钻、侧钻等条件下的随钻扩眼施工。双心扩眼工具为固定式偏心结构体，主要由领眼体（用于钻领眼的切削结构）和扩眼体（用于扩眼的切削结构）组成，轴线为领眼体的中心轴线。双心扩眼钻头（以下亦简称为“扩眼钻头”）的使用方式是：扩眼钻头下入并通过一段直径较小的井眼（通常为套管内孔），下入过程中扩眼钻头的领眼体的轴线与井眼的中心线有一定的偏移；穿过小直径井眼后，扩眼工具绕自身轴线旋转钻进，可在较小直径井眼下方钻出直径更大的井眼。
现用的扩眼钻头，一般仅由领眼体和一级扩眼体组成，一级扩眼所能达到的扩眼率有限，而且此种结构的扩眼钻头上所布置的切削齿数量有限，因此钻头的切削齿耐磨寿命及钻头的使用寿命均有限。
实用新型内容
本实用新型的目的就是克服上述现有技术的不足，提供一种具有多级扩眼体的双心扩眼钻头，增大钻头扩孔率的同时提高破岩效率、延长钻头使用寿命。
本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：
一种具有多级扩眼体的双心扩眼钻头，包括钻头体，钻头体上有领眼体和扩眼体，领眼体和扩眼体上布置有切削齿，位于领眼体上的主切削齿构成钻头的领眼体主切削结构，所述钻头体上设有至少3级扩眼体。
作为优选，所述钻头体上设有3-5级扩眼体。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
（1）由于此具有多级扩眼体的双心扩眼钻头的扩眼体至少有3级、或更多级，扩眼体为多级结构。一方面，多级扩眼体结构可以提高扩眼率；另一方面，在保证同样扩眼率的前提下，多级扩眼体结构可增加切削齿的布齿空间，增加切削齿数量，从而提高切削齿磨损寿命和钻头的使用寿命。
（2）本实用新型的扩眼体为多级，每一级之间为一次扩眼过渡，多级扩眼体能形成多级阶梯型的井底形貌，井底岩石的阶梯过渡有利于释放岩石侧面的应力和约束，释放应力和约束后的岩石更易于破碎。因此本实用新型的多级扩眼体结构能提高钻头的破岩效率。
（3）在相同扩眼率的前提下，本实用新型采用多级逐步增大的方式达到扩眼效果和所需的扩眼率，其每一级扩眼刀翼均能设计得更浅。多级扩眼体上的扩眼刀翼强度，将比达到相同扩眼率时采用的一级扩眼结构的扩眼刀翼的强度明显要高。因此本实用新型的钻头结构强度和可靠性将明显高于普通双心扩孔钻头。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1所示结构的本实用新型的径向布齿覆盖示意图；
图3是本实用新型的下入已钻井眼（或套管）示意图；
图4是本实用新型的正常扩眼钻进示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。
参见图1至图4，一种具有多级扩眼体的双心扩眼钻头，包括钻头体，钻头体上有领眼体1和扩眼体2，领眼体1和扩眼体2上布置有切削齿3，位于领眼体上1的主切削齿构成钻头的领眼体1的主切削结构，所述钻头体上设有至少3级扩眼体2。如图1、2所示，钻头体上设有3级扩眼体2。
在工作时，如图3所示，固定式扩眼钻头6下入并通过一段直径较小的井眼7（通常为套管内孔），下入过程中扩眼钻头6的领眼体1的轴线5（也为固定式扩眼钻头自身旋转的轴线）与井眼7的中心线9有一定的偏移；如图4所示，扩眼钻头6穿过小直径井眼7后，扩眼钻头6绕自身轴线5旋转钻进，可在较小直径井眼7下方钻出直径更大的井眼8。
固定式扩眼钻头的扩眼体2为至少3级的多级扩眼结构，一方面可以提高扩眼率，另一方面在保证同样扩眼率的前提下，多级扩眼体结构可增加切削齿3的布齿空间，增加切削齿3的数量，从而提高切削齿磨损寿命和钻头的使用寿命。扩眼体2为多级，每一级之间为一次扩眼过渡，多级扩眼体2能形成多级阶梯型的井底形貌，井底岩石的阶梯过渡有利于释放岩石侧面的应力和约束，释放应力和约束后的岩石更易于破碎。因此本实用新型的多级扩眼体结构能提高钻头的破岩效率。在相同扩眼率的前提下，采用多级逐步增大的方式达到扩眼效果和所需的扩眼率，其每一级扩眼刀翼均能设计得更浅。多级扩眼体2上的扩眼刀翼强度，将比达到相同扩眼率时采用的一级扩眼结构的扩眼刀翼的强度明显要高。因此本实用新型的钻头结构强度和可靠性将明显高于普通固定式扩孔钻头。
作为优选，所述钻头体上设有3-5级扩眼体。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种具有多级扩眼体的双心扩眼钻头，包括钻头体，钻头体上有领眼体和扩眼体，领眼体和扩眼体上布置有切削齿，位于领眼体上的主切削齿构成钻头的领眼体主切削结构，其特征在于：所述钻头体上设有至少3级扩眼体，且每一级扩眼体轮廓依次逐渐增大。
2.根据权利要求1所述的一种具有多级扩眼体的双心扩眼钻头，其特征在于：所述钻头体上设有3-5级扩眼体。
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