CN205172441U - 一种定向钻井的pdc钻头 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种定向钻井的PDC钻头,包括钻头体、刀翼、排屑槽、喷嘴和切削齿,所述刀翼、排屑槽和喷嘴设置在钻头体的端面,所述切削齿固定在刀翼上,刀翼分为四个主刀翼和四个副刀翼,形状组和为螺旋状设计,副刀翼和主刀翼交错设置。所述的钻头采用短剖面形状,特殊双重切削布齿结构,同时对钻头进行了力平衡设计,把钻头的侧向力减到最小,增加了钻头体工作时的稳定性;刀翼的结构和切削齿的排布方式,使钻头滑动钻进时钻压变化的敏感度小,工具面可控性好,复合钻进机械钻速和定向井机械钻速较常规PDC钻头都有较大幅度提高,并且提高了钻井和下套管效率及井身质量。

Description

一种定向钻井的PDC钻头
技术领域
本实用新型属于石油钻井工具领域,用于油、气田硬地层的钻井的PDC钻头的设计,尤其涉及一种用于定向钻井的PDC钻头。
背景技术
随着聚晶金刚石PDC生产技术的提高和PDC钻头设计制造技术的进步,PDC钻头在钻井破岩中所占的比例越来越大,但在软硬交错的多夹地层、硬地层的使用过程中效果不佳,表现出钻进效率低,使用寿命短,钻井故障多等缺点。此外PDC钻头在钻进的过程中钻压施加较大,钻头与井底直接接触容易造成钻头泥包,从而降低钻头的机械钻速。聚晶金刚石(PDC)虽然具有很好的耐磨性和较高的硬度,但是PDC在受到高温作用时的稳定性较差,当温度高于400℃时磨损速度将会加快。
实用新型内容
针对上述问题,本实用新型提供一种适应定向钻井的PDC钻头,其技术方案是:一种定向钻井的PDC钻头,包括钻头体、刀翼、排屑槽、喷嘴和切削齿,所述刀翼、排屑槽和喷嘴设置在钻头体的端面,所述切削齿固定在刀翼上,刀翼分为四个主刀翼和四个副刀翼,形状组和为螺旋状设计,副刀翼和主刀翼交错设置。
进一步的,所述钻头体内部设置四个流道,流道外端采用螺纹与喷嘴一边的母扣连接。
进一步的,所述流道中心线与钻头体轴向间的夹角为8o。
进一步的,所述排屑槽一端设有保径块,排屑槽的深度为从保径块底部到排屑槽底部的距离,刀翼高度为从保径块底部到刀翼端面的距离,排屑槽的深度大于刀翼高度6-8mm。
进一步的,所述切削齿与刀翼平面的角度为15-30o,切削齿由中心向外,角度呈增大趋势;所述切削齿的侧转角为10o;所述切削齿的前倾角为15-20o,切削齿由中心向外,角度呈增大趋势。
进一步的,所述主刀翼设计为对称的两对,切削齿对称布置,其中一组主刀翼,每个主刀翼布置8个切削齿;另一组主刀翼,每个主刀翼布置7个切削齿。
进一步的,所述副刀翼上均匀分布5个切削齿。
进一步的,所述切削齿通过焊接的方式固定在刀翼上,切削齿采用聚晶金刚石制成。
采用上述技术方案具有如下有益效果:
1)本实用新型所述的刀翼采用螺旋刀翼结构,该结构能很好的降低钻头回旋作用,并且减小了钻头螺旋状刀翼与井壁间的接触应力,有助于钻井液携带岩屑,清洗井底;
2)本实用新型所述的排屑槽部分采用深度较高的排屑槽这种设计,加大了喷嘴到井底的距离,喷嘴部分在满足冷却钻头、清洗井底和携带岩屑作用的同时,特殊方位角和喷射角度的设计,可以减少水力对切削齿和刀翼体的冲蚀,减轻了射流对钻头基体的冲蚀,并且不容易产生泥包现象;
3)本实用新型所述的钻头采用短剖面形状,特殊双重切削布齿结构,同时对钻头进行了力平衡设计,把钻头的侧向力减到最小,增加了钻头体工作时的稳定性;
4)本实用新型刀翼的结构和切削齿的排布方式,使钻头滑动钻进时钻压变化的敏感度小,工具面可控性好,复合钻进机械钻速和定向井机械钻速较常规PDC钻头都有较大幅度提高,并且提高了钻井和下套管效率及井身质量;
5)所述钻头体采用机床整体加工成型,物理性能更优,有效提高使用寿命,提高钻头的工作效率,减少更换次数节约成本。
附图说明
图1是本实用新型的主视图;
图2是本实用新型的左视图;
图3是本实用新型所述的喷嘴、流道的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的描述,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内,不经过创造性劳动得到的变换,都应涵盖在本实用新型保护范围内。
一种定向钻井的PDC钻头,包括钻头体4、刀翼1、排屑槽2、喷嘴6和切削齿5,所述刀翼1、排屑槽2和喷嘴6设置在钻头体4的端面,所述切削齿5固定在刀翼1上,刀翼1分为四个主刀翼8和四个副刀翼7,形状组和为螺旋状设计,副刀翼7和主刀翼8交错设置。
主刀翼8上设置7个切屑齿5,副刀翼7上设置5个切屑齿5,对称刀翼上的设置与此刀翼上的设置相同,邻刀翼上的设置为主刀翼设置8个切屑齿5,副刀翼上设置5个切屑齿。
所述的聚晶金刚石(PDC)切削齿5设置在刀翼1上,采用焊接的方式将PDC复合片焊接于刀翼1上,切削齿5的切屑角度有15°逐渐增加到30°。切屑齿5的侧转角有10°,切屑齿5的前倾角由15°增加到20°。
所述钻头体4内部设置四个流道9,流道9外端采用螺纹与喷嘴6一边的母扣10连接。所述流道9中心线与钻头体4轴向间的夹角为8o。
所述排屑槽2一端设有保径块3,排屑槽2的深度为从保径块3底部到排屑槽2底部的距离,刀翼高度为从保径块3底部到刀翼1端面的距离,排屑槽2的深度大于刀翼1高度6-8mm。

Claims (8)

1.一种定向钻井的PDC钻头,包括钻头体、刀翼、排屑槽、喷嘴和切削齿,其特征在于:所述刀翼、排屑槽和喷嘴设置在钻头体的端面,所述切削齿固定在刀翼上,刀翼分为四个主刀翼和四个副刀翼,形状组合为螺旋状设计,副刀翼和主刀翼交错设置。
2.根据权利要求1所述的一种定向钻井的PDC钻头,其特征在于:所述钻头体内部设置四个流道,流道外端采用螺纹与喷嘴一边的母扣连接。
3.根据权利要求2所述的一种定向钻井的PDC钻头,其特征在于:所述流道中心线与钻头体轴向间的夹角为8o。
4.根据权利要求1所述的一种定向钻井的PDC钻头,其特征在于:所述排屑槽一端设有保径块,排屑槽的深度为从保径块底部到排屑槽底部的距离,刀翼高度为从保径块底部到刀翼端面的距离,排屑槽的深度大于刀翼高度6-8mm。
5.根据权利要求1所述的一种定向钻井的PDC钻头,其特征在于:所述切削齿与刀翼平面的角度为15-30o,切削齿由中心向外,角度呈增大趋势;所述切削齿的侧转角为10o;所述切削齿的前倾角为15-20o,切削齿由中心向外,角度呈增大趋势。
6.根据权利要求1所述的一种定向钻井的PDC钻头,其特征在于:所述主刀翼设计为对称的两对,切削齿对称布置,其中一组主刀翼,每个主刀翼布置8个切削齿;另一组主刀翼,每个主刀翼布置7个切削齿。
7.根据权利要求1所述的一种定向钻井的PDC钻头,其特征在于:所述副刀翼上均匀分布5个切削齿。
8.根据权利要求1所述的一种定向钻井的PDC钻头,其特征在于:所述切削齿通过焊接的方式固定在刀翼上,切削齿采用聚晶金刚石制成。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106285485A (zh) * 2016-10-08 2017-01-04 郑州神利达钻采设备有限公司 一种高效耐用的钻井钻头
CN107944119A (zh) * 2017-11-18 2018-04-20 西南石油大学 一种考虑动态磨损的pdc钻头侧向力平衡布齿方法
CN109460592A (zh) * 2018-10-24 2019-03-12 西南石油大学 适用复杂地层钻井的pdc钻头随机磨损侧力平衡布齿法
CN111963065A (zh) * 2020-10-20 2020-11-20 胜利油田固邦石油装备有限责任公司 一种定向钻井的pdc钻头
CN111980587A (zh) * 2020-07-24 2020-11-24 四川川庆石油钻采科技有限公司 一种用于水平井的防震钻头及其制造方法
CN113216858A (zh) * 2021-05-27 2021-08-06 河北锐石钻头制造有限公司 一种高耐磨pdc钻头

Cited By (9)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106285485A (zh) * 2016-10-08 2017-01-04 郑州神利达钻采设备有限公司 一种高效耐用的钻井钻头
CN107944119A (zh) * 2017-11-18 2018-04-20 西南石油大学 一种考虑动态磨损的pdc钻头侧向力平衡布齿方法
CN107944119B (zh) * 2017-11-18 2020-10-30 西南石油大学 一种考虑动态磨损的pdc钻头侧向力平衡布齿方法
CN109460592A (zh) * 2018-10-24 2019-03-12 西南石油大学 适用复杂地层钻井的pdc钻头随机磨损侧力平衡布齿法
CN109460592B (zh) * 2018-10-24 2022-03-25 西南石油大学 适用复杂地层钻井的pdc钻头随机磨损侧力平衡布齿法
CN111980587A (zh) * 2020-07-24 2020-11-24 四川川庆石油钻采科技有限公司 一种用于水平井的防震钻头及其制造方法
CN111963065A (zh) * 2020-10-20 2020-11-20 胜利油田固邦石油装备有限责任公司 一种定向钻井的pdc钻头
CN111963065B (zh) * 2020-10-20 2020-12-25 胜利油田固邦石油装备有限责任公司 一种定向钻井的pdc钻头
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