CN204877279U - 三片式连续油管径向钻井套管开窗钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三片式连续油管径向钻井套管开窗钻头，包括钻头本体，钻头本体的一端加工有连接丝扣，钻头本体的另一端顶部设置有主刀片、中心钻头和排屑槽，所述中心钻头设置于钻头本体的端头中心处，所述主刀片为三个，三个主刀片以所述中心钻头呈中心对称分布，任意两个主刀片之间均开有所述排屑槽。采用本实用新型，可在套壁上直接钻径向孔，以便高压喷射头可利用水力喷射在地层钻径向孔，提高油气泄流面积，提高单井油气产量。

Description

三片式连续油管径向钻井套管开窗钻头

技术领域

本实用新型涉及一种连续油管径向钻进用套管开窗钻头，用于连续油管径向钻进套管开窗，属于石油天然气井下修井作业技术领域。

背景技术

连续油管径向钻进技术是油气田修井作业中的一项近几年才从国外引进的新技术，常用于油气井生产后期，油气产量下降，或是开采页岩气等致密气藏。通过连续油管开窗侧钻出套管后，利用高压喷射方法钻出多个100m左右深的径向孔，以大幅增加泄流面积，以增加油气产量。

公开号为CN203655164U，公开日为2014年6月18日的中国专利文献公开了一种套管开窗钻头，包括钻头本体，钻头本体整体呈圆柱形，其上端呈圆球面，在圆球面上圆周均匀分布3个或4个螺旋刀翼及对应的切屑槽、排屑槽，钻头本体下端为螺纹连接孔或两个对称的销钉掌，可直接与其他动力钻具或传动工具连接，销钉掌之间的钻头本体中央为一光滑球形凹面，球形凹面两侧对称分布有光滑弧面，光滑弧面母线与钻头本体轴线夹角70°~80°。该实用新型在现有套管开窗专用钻头基础上改进了刀翼结构，通过采用螺旋刀翼、增加弧形切屑槽的方式来增强套管开窗过程中的应力集中，减小开窗磨阻，从而提高开窗效率。同时，3个或4个螺旋刀翼整体作为切屑刃，保证了切削刃具有足够强度，确保钻头足够的使用寿命。

但以上述专利文献为代表的普通开窗钻头，其结构复杂，体积较大，不能直接适用于在套壁上直接钻径向孔。

发明内容

本实用新型旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种三片式连续油管径向钻井套管开窗钻头，采用本实用新型，可在套壁上直接钻径向孔，以便高压喷射头可利用水力喷射在地层钻径向孔，提高油气泄流面积，提高单井油气产量。

本实用新型是通过采用下述技术方案实现的：

一种三片式连续油管径向钻井套管开窗钻头，包括钻头本体，钻头本体的一端加工有连接丝扣，其特征在于：钻头本体的另一端顶部设置有主刀片、中心钻头和排屑槽，所述中心钻头设置于钻头本体的端头中心处，所述主刀片为三个，三个主刀片以所述中心钻头呈中心对称分布，任意两个主刀片之间均开有所述排屑槽。

所述中心钻头突出于钻头本体端部的距离大于主刀片突出于钻头本体端部的距离，且排屑槽向钻头本体的端部表面内凹陷。

所述主刀片前角为90度，后角为1~3度，主刀片的刀刃与钻头本体轴线的夹角为70~80度。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果如下：

一、三片刀刃经钻头中心且对称分布刀片，使钻头在套管开窗时，定心好，运转平稳。

二、中心钻头，有利于入钻时定心，使钻头易于入钻。

三、刀片的刀刃与轴线夹角为70~80°，钻头入钻和出钻平稳。

四、采用了三片式对称分布的刀片，在相同钻压下的钻屑更薄，易于排出，减少了卡钻的风险。

五、三片对称分布的刀片的前刀面都加工有排屑槽，有利于钻屑的排出，改善切削的效果。

六、主刀片采用90度前角及1~3度后角，降低了主刀片崩刃的可能性。

综上，进行套管钻径向孔时，将钻头连接到套管开孔工具串下端，由专门的导向机构将钻头进行90度转向，由沿井轴方向转换成垂直井轴方向，由马达输出扭矩带动钻头转动，实现对套管的穿孔。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型套管开窗钻头示意图；

图2为图1中左视图。

图中标记：

1、主刀片，2、中心钻头、3、排屑槽，4、钻头本体，5、连接丝扣。

具体实施方式

参照说明书附图，本实用新型的目的在于将普通套管开窗钻头小型化，提供一种可在套壁上直接钻径向孔，以便高压喷射头可利用水力喷射在地层钻径向孔，提高油气泄流面积，提高单井油气产量。其公开了一种三片式连续油管径向钻井套管开窗钻头，包括钻头本体4，钻头本体4的一端加工有连接丝扣5，钻头本体4的另一端顶部设置有主刀片1、中心钻头2和排屑槽3，所述中心钻头2设置于钻头本体4的端头中心处，所述主刀片1为三个，三个主刀片1以所述中心钻头2呈中心对称分布，任意两个主刀片1之间均开有所述排屑槽3。中心钻头2突出于钻头本体4端部的距离大于主刀片1突出于钻头本体4端部的距离，且排屑槽3向钻头本体4的端部表面内凹陷。

刀片为硬质硬质合金材料，前角为90度，后角为1~3度，刀刃与轴线夹角为70~80度。

先在钻头本体4上加工连接丝扣5，再在钻头本体4上铣出安装刀片的槽、中心钻头2圆孔及排屑槽3，将刀片及中心钻头2分别安装在刀片槽及中心钻头2孔内并焊接好。

本实用新型的工作原理如下：

连续油管径向钻进的工作管串从上到下依次为连续油管、连续管接头、螺杆马达、万向节链、套管开窗钻头（本实用新型）。从连续油管内泵注流体驱动螺杆马达转动，螺杆马达带动万向节及开窗钻头转动，万向节通过固定在井眼内的导向机构将钻头由沿轴向转至沿径向钻进，从而实现套管开窗的目的。

Claims (3)

1.一种三片式连续油管径向钻井套管开窗钻头，包括钻头本体（4），钻头本体（4）的一端加工有连接丝扣（5），其特征在于：钻头本体（4）的另一端顶部设置有主刀片（1）、中心钻头（2）和排屑槽（3），所述中心钻头（2）设置于钻头本体（4）的端头中心处，所述主刀片（1）为三个，三个主刀片（1）以所述中心钻头（2）呈中心对称分布，任意两个主刀片（1）之间均开有所述排屑槽（3）。

2.根据权利要求1所述的一种三片式连续油管径向钻井套管开窗钻头，其特征在于：所述中心钻头（2）突出于钻头本体（4）端部的距离大于主刀片（1）突出于钻头本体（4）端部的距离，且排屑槽（3）向钻头本体（4）的端部表面内凹陷。

3.根据权利要求1或2所述的一种三片式连续油管径向钻井套管开窗钻头，其特征在于：所述主刀片（1）前角为90度，后角为1~3度，主刀片（1）的刀刃与钻头本体（4）轴线的夹角为70~80度。