CN207960507U - 一种pdc套铣钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PDC套铣钻头，包括钻头体、刀翼和扶正带，所述钻头体呈圆筒状，所述刀翼和扶正带延伸自钻头体或固定在钻头体上,所述刀翼分布在钻头体端面的四周，并在刀翼上设置有PDC切削齿，在所述刀翼的内侧设有内保径面，外侧有外保径面,所述内保径面上设有内保径齿，外保径面上设有外保径齿和PDC保径切削齿，在钻头体的内壁上还设置有扶正带，所述扶正带延伸至钻头体或固定在钻头体上，所述扶正带分布在钻头体内壁四周，与刀翼在钻头体上的周向分布角度相同，所述扶正带的保径面上设有保径齿，扶正带的端面与钻头体内壁使用斜面过渡。本实用新型的PDC套铣钻头，该钻头能够顺利通过套管与接箍之间的台阶，还能建立有效的钻井液循环，提高套铣效率。

Description

一种PDC套铣钻头

技术领域

本实用新型涉及油气井、地热井和水源井等修复技术领域，特别是涉及修井工具中使用的一种PDC套铣钻头。

背景技术

修井主要是对油气井、地热井和水源井等管井出现的产量量不足、品质变差等一系列的故障进行检测与修理，从而使故障井或濒临报废的井再次运行投入生产。已经出现故障的油气井、地热井、水井等不能正常运行生产，产量不足的情况下会损耗太多的电能但不能提取相应的油气资资源，水温下降时地热井不能发挥地热井的基本性能，当出现涌沙现象时危害更大，不但出现电泵的频繁烧毁，因提出的原油、水资源含沙量过大会堵塞管线，泥沙还会沉淀到井套管底部的滤水管，将其堵塞使取储层的原油及水资源不能正常上涌，如果是油井、地热井出现涌沙现象，泥沙堵塞了取油、水段的筛管，储层的资源不能正常涌出，也就出现了产量不足现象。根据以上分析，有很大一部分是因为套管出现了破漏造成的。

造成套管破漏的原因很多，地壳变动时产生的挤压力会给套管带来很大的破坏，这也是修井工作中遇到最多出现故障的原因；再有就是钻井时使用的井套管质量问题与钻井时每一步的操作是否规范等；还有就是长时间的使用中，是否存在过量开采及是否有人为对该井造成破坏等。

因此修井需要将破损的套管取出，因为地层对套管有很大的挤压力，不可能在地层表面将深达数千米深的套管拔出。因此需要采取将套管四周的水泥环或地层破碎，再提出破损套管的方法，所使用的工具为套铣钻头，套铣钻头为圆筒状，在钻井过程中，套管位于套铣钻头圆筒的内部，套管外部的水泥环或地层被钻头破碎。

长达数千米的套管是通过很多根标准套管相互连接而成，套管相互连接所用的是接箍，以内径215.9mm的井眼尺寸为例，所用套管的直径为139mm，接箍外径为154mm，套管与井壁之间是水泥环。如果套管居中度高，套铣钻头只需破碎水泥环；如果套管居中度低，偏心大，套铣钻头就不得不破坏相应的地层。并且套铣钻头需要通过由套管139mm过渡到154mm的接箍之间的台阶，不能破坏接箍，使相互连接的套管被剪断，将不利于套管的取出。

现有修井使用的套管钻头多为内壁为斜面的，内壁为斜面可以使钻头能够顺利通过接箍与套管之间的台阶，保证套管和接箍的完整性。但是由于套铣钻头内壁被水泥环充满，钻井液不能高效循环携带出已被破碎掉的水泥，从而导致套铣效率过低。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述缺点，本实用新型的目的是提供一种PDC套铣钻头,该钻头能够顺利通过套管与接箍之间的台阶，还能建立有效的钻井液循环，提高套铣效率。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种PDC套铣钻头，包括钻头体、刀翼和扶正带，所述钻头体呈圆筒状，所述刀翼和扶正带延伸自钻头体或固定在钻头体上,所述刀翼分布在钻头体端面的四周，并在刀翼上设置有PDC切削齿，在所述刀翼的内侧设有内保径面，外侧有外保径面,所述内保径面上设有内保径齿，外保径面上设有外保径齿和PDC保径切削齿，在钻头体的内壁上还设置有扶正带，所述扶正带延伸至钻头体或固定在钻头体上，所述扶正带分布在钻头体内壁四周，与刀翼在钻头体上的周向分布角度相同，所述扶正带的保径面上设有保径齿，扶正带的端面与钻头体内壁使用斜面过渡。

在上述技术方案中，所述刀翼的内保径面的直径小于钻头体圆筒的内径，如说明书附图5所示，因此能够在相邻两个刀翼的内保径和钻头体之间形成内循环通道，所述刀翼的外保径面的直径大于钻头体圆筒的外径，因此能个在相邻两个刀翼的外保径和钻头体之间形成外循环通道，内外循环通道通过延伸出钻头体的刀翼连通，使钻井液在钻头钻进过程中形成有效的循环，有利于已被破碎的水泥环或地层岩屑排除地面。

所述刀翼与内保径面的相交位置设置有倒角，位于倒角处的PDC切削齿切边与倒角的倒角边一致。可以使钻头的刀翼部分能够顺利通过套管与接箍之间的台阶，在套管在钻头体圆筒内居中较差的情况下，PDC切削齿切边，并与刀翼倒角，使倒角部分与接箍台阶接触挤压，在钻压的推动下能够通过接箍，而不是去切断套管和接箍。

更进一步，所述扶正带的保径面的内径小于内保径面的内径。在套管在钻头体圆筒内居中较差的情况下，扶正带的保径面与套管挤压，相对应钻头内保径面的内径更大，因此更有利于钻头刀翼通过，而扶正带的端面与钻头体内壁使用斜面过渡，扶正带也能顺利通过接箍。

所述内保径齿外保径齿和扶正带的保径齿包括PDC齿、孕镶金刚石齿或硬质合金。

因此， 在上述技术方案中，本实用新型的PDC套铣钻头有益效果是： 1.刀翼的内外保径延伸出钻头体，形成完整的循环通道，有利于钻井液循环，提高套铣效率。 2.刀翼设置倒角、扶正带的设置使钻头刀翼PDC齿到钻头扶正带内径之间有较长的斜面过渡，能够使钻钻头顺利通过接箍与套管之间的台阶。

附图说明

图1是本实用新型PDC套铣钻头的结构示意图。

图2是图1的正视图。

图3是图1的俯视图。

图4是图1的剖视图。

图5是本实用新型PDC套铣钻头循环通道示意图。

图中标记：1-钻头体、2-刀翼、21-PDC切削齿、22-内保径面、23-外保径面、24-刀翼倒角、221- 内保径齿、231-外保径齿、232-PDC保径切削齿、3-扶正带、31-扶正带保径面、32-扶正带斜面、311-扶正带保径齿、4-连接螺纹。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-图4所示，一种PDC套铣钻头，包括钻头体1、刀翼2和扶正带3，所述钻头体1呈圆筒状，所述刀翼2和扶正带3延伸自钻头体或固定在钻头体上,所述刀翼2分布在钻头体1端面的四周，并在刀翼2上设置有PDC切削齿21，在所述刀翼2的内侧设有内保径面22，外侧有外保径面23,所述内保径面22上设有内保径齿221，外保径面23上设有外保径齿231和PDC保径切削齿232，在钻头体1的内壁上还设置有扶正带3，所述扶正带3延伸至钻头体或固定在钻头体上，所述扶正带3分布在钻头体1内壁四周，与刀翼2在钻头体1上的周向分布角度相同，所述扶正带3的保径面31上设有保径齿311，扶正带3的端面与钻头体1内壁使用斜面32过渡，在钻头体1圆筒的内壁另一端设置有内螺纹4，用于连接钻具。

所述刀翼2的内保径面22的直径小于钻头体1圆筒的内径，如图5所示，因此能够在相邻两个刀翼2的内保径和钻头体1之间形成内循环通道5，所述刀翼2的外保径面23的直径大于钻头体1圆筒的外径，因此能个在相邻两个刀翼2的外保径和钻头体1之间形成外循环通道6，内外循环通道通过延伸出钻头体1的刀翼2连通，使钻井液在钻头钻进过程中形成有效的循环，有利于已被破碎的水泥环或地层岩屑排除地面。

如图1所示，所述刀翼2与内保径面22的相交位置设置有倒角24，位于倒角处的PDC切削齿切边与倒角24的倒角边一致。

如图4所示，所述扶正带3的保径面31的内径小于内保径面221的内径。在套管在钻头体1圆筒内居中较差的情况下，扶正带3的保径面31与套管挤压，相对应钻头内保径面31的内径更大，因此更有利于钻头刀翼通过，而扶正带3的端面与钻头体内壁使用斜面过渡，扶正带也能顺利通过接箍。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (4)

1.一种PDC套铣钻头，包括钻头体（1）、刀翼（2）和扶正带（3），其特征在于：所述钻头体（1）呈圆筒状，所述刀翼（2）和扶正带（3）延伸自钻头体或固定在钻头体上,所述刀翼（2）分布在钻头体（1）端面的四周，并在刀翼（2）上设置有PDC切削齿（21），在所述刀翼（2）的内侧设有内保径面（22），外侧有外保径面（23）,所述内保径面（22）上设有内保径齿（221），外保径面（23）上设有外保径齿（231）和PDC保径切削齿（232），在钻头体（1）的内壁上还设置有扶正带（3），所述扶正带（3）延伸至钻头体或固定在钻头体上，所述扶正带（3）分布在钻头体（1）内壁四周，与刀翼（2）在钻头体上的周向分布角度相同，所述扶正带（3）的保径面（31）上设有保径齿（311），扶正带（3）的端面与钻头体（1）内壁使用斜面（32）过渡。

2.根据权利要求1所述的一种PDC套铣钻头，其特征在于：所述刀翼（2）与内保径面（22）的相交位置设置有倒角（24），位于倒角处的PDC切削齿（21）切边与倒角（24）的倒角边一致。

3.根据权利要求1所述的一种PDC套铣钻头，其特征在于：所述扶正带（3）的保径面（31）的内径小于内保径面（22）的内径。

4.根据权利要求1所述的一种PDC套铣钻头，其特征在于：所述内保径齿（221）、外保径齿（231）和扶正带的保径齿（311）包括PDC齿、孕镶金刚石齿或硬质合金。