CN204476280U - 一种双心钻头 - Google Patents

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一种双心钻头,包括钻头本体,钻头本体的端部设置有绕一第一轴线分布的3个领眼刀翼组件,钻头本体的侧壁上设置有绕一第二轴线分布的4个扩眼刀翼,第一轴线与第二轴线平行且相互错开;领眼刀翼组件包括沿顺时针方向排布且均由钻头本体顶端向下延伸至钻头本体侧面的第一刀翼、第二刀翼,第一刀翼的长度大于第二刀翼的长度;第一刀翼、第二刀翼以及扩眼刀翼的外表面均设置有沿其各自长度方向排列的多个切削齿。本实用新型的目的在于提供一种双心钻头,优化钻井速度,提高钻井质量。

Description

一种双心钻头
技术领域
[0001] 本实用新型涉及适用于石油钻井的钻头领域,具体涉及一种双心钻头。
背景技术
[0002] 在石油钻井中,普遍采用FlDC(Pc)Iycrystalline Diamond Compact,聚晶金刚石复合片)钻头。现有的六刀翼PDC双心钻头中刀翼的分布角度以及刀翼上的切削齿分布的设置不合理,功能性差,切削齿容易产生碎裂和过度磨损的现象,导致钻头在作业过程中容易损坏,而且钻速较低,效果不好,影响钻井作业。
实用新型内容
[0003] 针对现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种双心钻头,优化钻井速度,提尚钻井质量。
[0004] 为解决上述问题,本实用新型所采用的技术方案如下:
[0005] 一种双心钻头,包括钻头本体,钻头本体的端部设置有绕一第一轴线分布的3个领眼刀翼组件,钻头本体的侧壁上设置有绕一第二轴线分布的4个扩眼刀翼,第一轴线与第二轴线平行且相互错开;领眼刀翼组件包括沿顺时针方向排布且均由钻头本体顶端向下延伸至钻头本体侧面的第一刀翼、第二刀翼,第一刀翼的长度大于第二刀翼的长度;第一刀翼、第二刀翼以及扩眼刀翼的外表面均设置有沿其各自长度方向排列的多个切削齿。
[0006] 优选的,三个第一刀翼的分布角度为0°、125°、235°,三个第二刀翼的分布角度为60°、180°、295° ;四个扩眼刀翼的分布角度为0°、40°、80°、120°。
[0007] 优选的,分布角度为0°的第一刀翼表面由顶端向下依次分布有I号、4号、7号、11号、17号、23号、29号切削齿;分布角度为125°的第一刀翼表面由顶端向下依次分布有3号、6号、9号、15号、21号、27号切削齿;分布角度为235°的第一刀翼表面由顶端向下依次分布有2号、5号、8号、13号、19号、25号切削齿;分布角度为60°的第二刀翼表面由顶端向下依次分布有10号、16号、22号、28号切削齿;分布角度为180°的第二刀翼表面由顶端向下依次分布有14号、20号、26号、31号切削齿;分布角度为295°的第二刀翼表面由顶端向下依次分布有12号、18号、24号、30号切削齿。
[0008] 优选的,第I至6号切削齿的后倾角为16°,第7至9号主切削齿的后倾角为18°,第10-17号主切削齿的后倾角为20°,第18至24号主切削齿的后倾角为25°,第25至31号主切削齿的后倾角为30° ;扩眼刀翼上的切削齿的后倾角为20°。
[0009] 优选的,I至30号切削齿以及扩眼刀翼上的切削齿的直径为16mm,31号切削齿的直径为13_。
[0010] 优选的,钻头本体的顶端设置有多个喷嘴。
[0011] 本实用新型的有益效果在于:
[0012] 相比现有技术,本实用新型的双心钻头,通过设置的领眼刀翼组件与扩眼刀翼的配合,在小尺寸领眼刀翼组件钻井的同时扩眼刀翼扩大井径,同时调整刀翼上的切削齿分布以及刀翼的分布角度,合理的布齿及扩眼刀翼的分布使钻头能平稳的钻进,从而提高了固井质量,且延长了整个双心钻头的使用寿命。
附图说明
[0013] 图1为本实用新型的结构示意图;
[0014] 图2为本实用新型的俯视图。
[0015] 附图说明:100、钻头本体;110、第一刀翼;120、第二刀翼;130、扩眼刀翼;140、喷嘴;150、切削齿。
具体实施方式
[0016] 下面,结合附图以及具体实施方式,对本实用新型做进一步描述:
[0017] 如图1、2所示的一种双心钻头,主要包括钻头本体100,在钻头本体100的端部分布有3个领眼刀翼组件,该领眼刀翼组件绕一第一轴线分布。具体的,该领眼刀翼组件包括沿顺时针方向排布第一刀翼110、第二刀翼120,第一刀翼110、第二刀翼120均由钻头本体100顶端向下延伸至钻头本体100侧面,且第一刀翼110的长度大于第二刀翼120的长度。而本结构中的领眼刀翼的数量设置为6个,增加了钻头的稳定性,使得钻出的领眼井壁规则平滑。当然,上述采用长短刀翼的间隔布置是常用的布置方式,针对具体的产品还可以采用其他的布置方式。
[0018] 上述钻头本体100的侧壁上设置有绕一第二轴线分布的扩眼刀翼130,具体扩眼刀翼130的数目为4个,选择4个刀翼是在有效的扩眼角度内我们需要布置更多的刀翼,从而使钻头高效扩眼,延长寿命。
[0019]当然,在使用钻头时须有一用于带动钻头转动的转轴,而上述第一轴线可以是该转轴的中心线重合,而第二轴线则是与第一轴线相互平行且错开,第一轴线与第二轴线的偏距可具体根据钻头具体应用时钻井的宽度来设置。
[0020] 除此之外,上述第一刀翼110、第二刀翼120以及扩眼刀翼130的外表面均设置有沿其各自长度排列的多个切削齿150,设有的多个切削齿150交替接触岩层,破岩扭矩小,切削齿150与岩层的接触面积小,比压高,易于吃入地层相对减少磨损,提高破岩速度。
[0021] 优选的,三个第一刀翼110的分布角度为0°、125°、235°,三个第二刀翼120的分布角度为60°、180°、295° ;四个扩眼刀翼130的分布角度为0°、40°、80°、120°。这种分布角度从俯视图(参阅图2)上看,使扩眼刀翼130能尽量的与领眼刀翼组件的刀翼重合在同一周向角上,有利于排肩。
[0022] 优选的,参阅图2,上述分布角度为0°的第一刀翼110表面由顶端向下依次分布有I号、4号、7号、11号、17号、23号、29号切削齿150 ;分布角度为125°的第一刀翼110表面由顶端向下依次分布有3号、6号、9号、15号、21号、27号切削齿150 ;分布角度为235°的第一刀翼110表面由顶端向下依次分布有2号、5号、8号、13号、19号、25号切削齿150 ;分布角度有60°的第二刀翼120表面由顶端向下依次分布有10号、16号、22号、28号切削齿150 ;分布角度为180°的第二刀翼120表面由顶端向下依次分布有14号、20号、26号、31号切削齿150 ;分布角度为295°的第二刀翼120表面由顶端向下依次分布有12号、18号、24号、30号切削齿150。这样的切削齿150的布置方式更佳合理,可使每个刀翼的承载力相对均衡,钻井时钻头更加平稳高效。
[0023] 进一步的,上述第I至6号切削齿150的后倾角为16°,第7至9号主切削齿150的后倾角为18°,第10至17号主切削齿150的后倾角为20°,第18至24号主切削齿150的后倾角为25。,第25至31号主切削齿150的后倾角为30° ;扩眼刀翼130上的切削齿150的后倾角为20°。参阅图2,可以看出第I至31号切削齿150以该钻头本体100的中心为中心呈螺旋状展开,每一圈的螺旋线上的切削齿150的后倾角度保持一致,以使得本实用新型中的双心钻头在进行钻井作业时,该钻头本体100上的刀翼上的切削齿150的受力均匀,破岩效果好,不易碎裂和崩坏。而扩眼刀翼130上的切削齿150的后倾角为20°,这种后倾角度使钻进平稳,可有效保护切削齿150,延长钻头寿命。除此之外,上述I至30号切削齿150以及扩眼刀翼130上的切削齿150的直径为16mm,31号切削齿150的直径为13mm0
[0024] 在本实施例中,该双心钻头的钻头本体100的顶端还设置有多个喷嘴140,该喷嘴140的主要作用在于增强清洗岩肩的效果。
[0025] 对本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及形变,而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双心钻头,包括钻头本体,其特征在于,钻头本体的端部设置有绕一第一轴线分布的3个领眼刀翼组件,钻头本体的侧壁上设置有绕一第二轴线分布的4个扩眼刀翼,第一轴线与第二轴线平行且相互错开;领眼刀翼组件包括沿顺时针方向排布且均由钻头本体顶端向下延伸至钻头本体侧面的第一刀翼、第二刀翼,第一刀翼的长度大于第二刀翼的长度;第一刀翼、第二刀翼以及扩眼刀翼的外表面均设置有沿其各自长度方向排列的多个切削齿。
2.如权利要求1所述的双心钻头,其特征在于,三个第一刀翼的分布角度为O。、125°、235°,三个第二刀翼的分布角度为60°、180°、295° ;四个扩眼刀翼的分布角度为O。 、40。 、80。 、120。。
3.如权利要求2所述的双心钻头,其特征在于,分布角度为0°的第一刀翼表面由顶端向下依次分布有I号、4号、7号、11号、17号、23号、29号切削齿;分布角度为125°的第一刀翼表面由顶端向下依次分布有3号、6号、9号、15号、21号、27号切削齿;分布角度为235°的第一刀翼表面由顶端向下依次分布有2号、5号、8号、13号、19号、25号切削齿;分布角度为60°的第二刀翼表面由顶端向下依次分布有10号、16号、22号、28号切削齿;分布角度为180°的第二刀翼表面由顶端向下依次分布有14号、20号、26号、31号切削齿;分布角度为295°的第二刀翼表面由顶端向下依次分布有12号、18号、24号、30号切削齿。
4.如权利要求3所述的双心钻头,其特征在于,第I至6号切削齿的后倾角为16°,第7至9号主切削齿的后倾角为18°,第10-17号主切削齿的后倾角为20°,第18至24号主切削齿的后倾角为25。,第25至31号主切削齿的后倾角为30° ;扩眼刀翼上的切削齿的后倾角为20°。
5.如权利要求3所述的双心钻头,其特征在于,I至30号切削齿以及扩眼刀翼上的切削齿的直径为16mm,31号切削齿的直径为13mm。
6.如权利要求1所述的双心钻头,其特征在于,钻头本体的顶端设置有多个喷嘴。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105064921A (zh) * 2015-08-13 2015-11-18 泰州市宝锐石油设备制造有限公司 一种双级钻头

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