CN208203145U - 一种适用页岩气开采同心双径pdc钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用页岩气开采同心双径PDC钻头，包括主体，主体顶端中心开有冲洗孔，主体分为同心的钻孔部和扩孔部；钻孔部外周面上沿轴向成放射状地均匀分布有若干切削翼，其上均匀固定有若干切削齿；扩孔部外周面上均匀分布有若干扩孔翼，其上固定有若干扩孔齿；钻孔部直径小于扩孔部直径；切削翼高度均不相同；每两个切削翼之间为导流槽，导流槽表面设有若干球面喷头。钻孔部和扩孔部的一体化设计使钻孔之后随之扩孔，减小了钻孔部所需尺寸，从而减轻了钻孔部的压力，提高了钻井效率；切削翼高度不同使钻头不易卡刃抱死；导流槽的设置给岩屑和泥浆的泵出留有足够的通道，多个喷头的设置提高了钻头的冲洗效果；喷头为球面凸起也使得泥浆不易附着于导流槽壁上，减少了泥包的形成。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钻井钻头，更具体地说，本实用新型涉及一种PDC钻头。
背景技术
聚晶金刚石复合片钻头(PDC钻头)是地质钻探行业常用的一种钻井工具，该钻头属一体式钻头，整个钻头没有活动的零部件，结构比较简单，具有高强度、高耐磨和抗冲击的能力。其在软-中硬地层中钻进时，有速度快、进尺多、寿命长、工作平稳、井下事故少、井身质量好等优点。然而在PDC钻头使用过程中常发生泥包现象而降低钻井效率、增加钻轴的损耗。故而在钻头的结构设计时需要充分考虑如何减少泥包现象的发生。
实用新型内容
本实用新型提供了一种适用页岩气开采同心双径PDC钻头，其通过改进导流槽和喷头的结构，减少钻头使用中的泥包现象。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：
一种适用页岩气开采同心双径PDC钻头，包括主体，主体沿中心轴开有冲洗孔，主体顶部为钻孔部，主体底部为扩孔部，所述钻孔部和所述扩孔部同心；所述钻孔部成放射状地均匀分布有若干切削翼，切削翼由底端向顶端内收而成弧形；所述若干切削翼同侧沿其弧线均匀固定有若干切削齿；所述扩孔部成放射状地均匀分布有若干扩孔翼，扩孔翼由底端向顶端内收而成弧形；扩孔翼同侧沿其弧线均匀固定有若干扩孔齿；所述钻孔部直径小于所述扩孔部直径；所述若干切削翼高度均不相同；每两个切削翼之间为截面为弧形的导流槽，导流槽表面设有若干球面喷头。
相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
钻孔部和扩孔部的一体化设计使钻孔之后随之扩孔，减小了钻孔部所需尺寸，从而减轻了钻孔部的压力，提高了钻井效率；切削翼高度不同使钻头使用时不易卡刃抱死；导流槽的设置给岩屑和泥浆的泵出留有足够的通道，多个喷头的设置提高了钻头的冲洗效果；喷头为球面凸起也使得泥浆不易附着于导流槽壁上，减少了泥包的形成。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本实用新型一种适用页岩气开采同心双径PDC钻头的结构示意图。
说明书附图中的附图标记包括：切削翼1、切削齿2、扩孔翼3、扩孔齿4、冲洗孔5、喷头6、喷口7。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步阐述：
结合图1，本实用新型提出了一种适用页岩气开采同心双径PDC钻头，包括主体，主体顶端中心开有冲洗孔5，主体顶部为钻孔部，主体底部为扩孔部，所述钻孔部和所述扩孔部同心；所述钻孔部外周面上沿轴向成放射状地均匀分布有若干切削翼1，切削翼1由底部向顶部内收而成弧形；所述若干切削翼1沿其弧线均匀固定有若干切削齿2；所述扩孔部外周面上沿轴向成放射状地均匀分布有若干扩孔翼3，扩孔翼3由底端向顶端内收而成弧形；扩孔翼3沿其弧线均匀固定有若干扩孔齿4；所述钻孔部直径小于所述扩孔部直径；所述若干切削翼1高度均不相同；每两个切削翼1之间为截面为弧形的导流槽，导流槽表面设有若干球面喷头6。
使用时，将钻头密封安装于钻轴端部，钻孔部进行钻孔，扩孔部随之扩孔，高压水从冲洗孔5及喷头6喷出。
钻孔部和扩孔部的一体化设计使钻孔之后随之扩孔，减小了钻孔部所需尺寸，从而减轻了钻孔部的压力，提高了钻井效率；切削翼1高度不同使钻头使用时不易卡刃抱死；导流槽的设置给岩屑和泥浆的泵出留有足够的通道，多个喷头6的设置提高了钻头的冲洗效果；喷头6为球面凸起也使得泥浆不易附着于导流槽壁上，减少了泥包的形成。
优选的是，所述钻孔部和所述扩孔部为一体成型。采用这种方案具有使钻头更结实耐用，延长其使用寿命的有利之处。
优选的是，所述钻孔部顶端中心内陷而使中心边缘形成切削冠，所述切削冠处各切削翼1中线处固定有若干副齿。采用这种方案具有减少卡刃，以及防止冲洗孔5堵塞的有利之处。
优选的是，所述切削翼和所述扩孔翼3沿与主体同轴的螺旋线延伸，所述螺旋线的旋转方向与所述钻头的旋转方向相同，所述扩孔翼3的螺距大于所述切削翼的螺距。采用这种方案具有使岩屑易于排出的有利之处。
优选的是，所述切削齿2和所述扩孔齿4均为PDC圆柱片，且其圆柱中心轴垂直于所述切削翼和所述扩孔翼3与主体中心轴所确定的平面。
优选的是，所述切削冠处的切削齿2直径大于其他切削齿2直径。因为切削冠处磨损最严重，此处选用直径较大的切削齿2可以使其更加耐磨从而延长钻头的使用寿命。
优选的是，每个所述球面喷头6设有两个喷口7，喷口7垂直于导流槽延伸方向。采用这种方案可使喷头6对钻头的清洗效果更好。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种适用页岩气开采同心双径PDC钻头，其特征在于：包括主体，主体顶端中心开有冲洗孔，主体顶部为钻孔部，主体底部为扩孔部，所述钻孔部和所述扩孔部同心；所述钻孔部外周面上沿轴向成放射状地均匀分布有若干切削翼，切削翼由底部向顶部内收而成弧形；所述若干切削翼沿其弧线均匀固定有若干切削齿；所述扩孔部外周面上沿轴向成放射状地均匀分布有若干扩孔翼，扩孔翼由底端向顶端内收而成弧形；扩孔翼沿其弧线均匀固定有若干扩孔齿；所述钻孔部直径小于所述扩孔部直径；所述若干切削翼高度均不相同；每两个切削翼之间为截面为弧形的导流槽，导流槽表面设有若干球面喷头。
2.如权利要求1所述的一种适用页岩气开采同心双径PDC钻头，其特征在于：所述钻孔部和所述扩孔部为一体成型。
3.如权利要求1所述的一种适用页岩气开采同心双径PDC钻头，其特征在于：所述钻孔部顶端中心内陷而使中心边缘形成切削冠，所述切削冠处各切削翼中线处固定有若干副齿。
4.如权利要求1所述的一种适用页岩气开采同心双径PDC钻头，其特征在于：所述切削翼和所述扩孔翼沿与主体同轴的螺旋线延伸，所述螺旋线的旋转方向与所述钻头的旋转方向相同，所述扩孔翼的螺距大于所述切削翼的螺距。
5.如权利要求1所述的一种适用页岩气开采同心双径PDC钻头，其特征在于：所述切削齿和所述扩孔齿均为PDC圆柱片，且其圆柱中心轴垂直于所述切削翼和所述扩孔翼与主体中心轴所确定的平面。
6.如权利要求3所述的一种适用页岩气开采同心双径PDC钻头，其特征在于：所述切削冠处的切削齿直径大于其他切削齿直径。
7.如权利要求1所述的一种适用页岩气开采同心双径PDC钻头，其特征在于：每个所述球面喷头设有两个喷口，喷口垂直于导流槽延伸方向。
Priority Applications (1)
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2018
- 2018-04-26 CN CN201820614241.9U patent/CN208203145U/zh active Active
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