CN207660547U - 提速增寿双级pdc钻头及双级pdc扩眼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种提供提速增寿双级PDC钻头及双级PDC扩眼器。包括钢体3和与缸体3固连的接头5，以及布置在钢体3外围的双级刀翼7、双级刀翼7之间的喷嘴4和流道6，以及布置在双级刀翼7上的PDC柱形复合片1、PDC锥形复合片2，PDC柱形复合片1布置在刀翼的前缘，PDC锥形复合片2布置在刀翼的后缘，PDC锥形复合片2的出露高度比PDC柱形复合片1高。PDC锥形复合片的出露高度比PDC柱形复合片高h小于3mm，是PDC锥形复合片的优选破岩吃入深度。PDC锥形复合片的装配角度α为0～20°，PDC锥形复合片的受力、承载能力和破岩效果都较优，将大幅度提高PDC钻头的机械钻速和定向特性。

Description

提速增寿双级PDC钻头及双级PDC扩眼器

技术领域

本实用新型涉及一种适用于直井和稳斜段等提速和增寿钻井工具，尤其是一种提速增寿双级PDC钻头及双级PDC扩眼器。

背景技术

双级PDC钻头在软到中硬地层中能取得好的使用效果，在石油和地质钻井中得到广泛应用。但在一些中到硬地层中，尤其是非均质地层中， PDC钻头有机械钻速较低和寿命不足的问题；在定向井、水平井、大位移井和分支井等井型中存在工具面不稳的问题，尤其是在小井斜情况下，很多时候需要先用牙轮钻头定向，是PDC钻头在这些应用的瓶颈问题，急需要解决。

实用新型内容

本实用新型为解决PDC钻头在一些非均质地层中机械钻速较低和寿命不足，在定向井、水平井、大位移井和分支井等井型中存在工具面不稳的问题，提供一种具有较高机械钻速和较好工具面稳定性的提速增寿双级PDC钻头及双级PDC扩眼器，以达到提高PDC钻头机械钻速和进尺，降低工人劳动强度，降低钻井成本和加快油气田和矿场等勘探开发速度的目的。

为实现上述目的，本实用新型的提速增寿双级PDC钻头及双级PDC扩眼器，包括钢体3和与缸体3固连的接头5，以及布置在钢体3外围的双级刀翼7、双级刀翼7之间的喷嘴4和流道6，以及布置在双级刀翼7上的PDC柱形复合片1、PDC锥形复合片2，PDC柱形复合片1布置在刀翼的前缘， PDC锥形复合片2布置在刀翼的后缘，PDC锥形复合片2的出露高度比PDC柱形复合片1高。

进一步地，PDC柱形复合片可带有倒角、多倒角或倒圆角。

进一步地，PDC锥形复合片的装配角度α为0～20°。

进一步地，PDC锥形复合片的出露高度比PDC柱形复合片高出部分小于3mm。

本实用新型的有益效果：本实用新型提速增寿双级PDC钻头及双级PDC扩眼器布置的PDC柱形复合片和PDC锥形复合片，PDC锥形复合片的出露高度比PDC柱形复合片高h小于3mm，此吃入深度是PDC锥形复合片的优选破岩吃入深度，有利于破岩提速。PDC锥形复合片的装配角度α为0～20°，在此角度范围，PDC锥形复合片2的受力、承载能力和破岩效果都较优，有利于提高进尺和机械钻速。PDC锥形复合片先切削出一圈沟槽，释放了地层应力，使PDC柱形复合片切削的地层强度大幅度降低，可钻性大幅度提高，破岩效率大幅度提高，有利于提高机械钻速。同时PDC锥形复合片随吃入深度变化的扭矩变化幅度较小，PDC柱形复合片切削释放应力后的地层，需要的扭矩随着地层应力的释放，扭矩随吃入深度变化而变化的幅度也大幅度降低，这些因素促成了提速增寿双级PDC钻头及双级PDC扩眼器钻进的工具面稳定性。因此，提速增寿双级PDC钻头及双级PDC扩眼器将大幅度提高PDC钻头的机械钻速和定向特性，将大幅度提高钻头在直井和定向井等中的机械钻速和进尺，有利于油气田和矿场勘探开发提速和降本。

附图说明

图1 提速增寿双级PDC钻头及双级PDC扩眼器示意图

图2 PDC锥形复合片与PDC柱形复合片高差示意图

图中：1.PDC柱形复合片，2.PDC锥形复合片，3.钢体，4.喷嘴，5.接头，6.流道，7.刀翼，8.中心孔，9.丝扣，10.上卸扣槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。

参照附图1和2，本实用新型提速增寿双级PDC钻头及双级PDC扩眼器由PDC柱形复合片1、PDC锥形复合片2、钢体3、喷嘴4和接头5组成。在钢体3上布置有流道6和刀翼7，钢体3和接头5中心设置有中心孔8。PDC柱形复合片1、PDC锥形复合片2和喷嘴4布置在钢体3上，PDC柱形复合片1布置在刀翼的前缘，PDC锥形复合片2布置在刀翼的后缘，PDC锥形复合片2的出露高度比PDC柱形复合片1高h。接头5上设置有丝扣9和上卸扣槽10。

进一步地，PDC柱形复合片1可带有倒角、多倒角或倒圆角。

进一步地，PDC锥形复合片2的装配角度α为0～15°。

进一步地，PDC锥形复合片2的出露高度比PDC柱形复合片1高h小于3mm。

本实用新型的有益效果：在钻井过程中，把本实用新型提速增寿双级PDC钻头及双级PDC扩眼器通过接头5上的丝扣9与钻柱连接，上卸扣槽10与专用上卸扣器配合上卸PDC钻头。中心孔8、喷嘴4和流道6构成PDC钻头的循环清洗冷却系统，布置的PDC锥形复合片出露高度比PDC柱形复合片高h小于3mm，此吃入深度是PDC锥形复合片的优选破岩吃入深度，有利于破岩提速。PDC锥形复合片2的装配角度α为0～20°，在此角度范围，PDC锥形复合片2的受力、承载能力和破岩效果都较优，有利于提高进尺和机械钻速。

Claims (4)

1.提速增寿双级PDC钻头及双级PDC扩眼器，包括缸体（3）和与缸体（3）固连的接头（5），以及布置在缸体（3）外围的双级刀翼（7）、双级刀翼（7）之间的喷嘴（4）和流道（6），以及布置在双级刀翼（7）上的PDC柱形复合片（1）、PDC锥形复合片（2），其特征在于：PDC柱形复合片（1）布置在刀翼的前缘，PDC锥形复合片（2）布置在刀翼的后缘，PDC锥形复合片（2）的出露高度比PDC柱形复合片（1）高。

2.权利要求1所述的提速增寿双级PDC钻头及双级PDC扩眼器，其特征在于：PDC锥形复合片（2）的出露高度比PDC柱形复合片1高出部分小于3mm。

3.权利要求1或2所述的提速增寿双级PDC钻头及双级PDC扩眼器，其特征在于： PDC锥形复合片（2）的装配角度α为0～15°。

4.权利要求3所述的提速增寿双级PDC钻头及双级PDC扩眼器，其特征在于：PDC柱形复合片（1）带有倒角、多倒角或倒圆角。