CN208416452U - 一种可变保径pdc钢体钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可变保径PDC钢体钻头，涉及石油钻探工具领域，包括钻头基体，钻头基体上设有刀翼和保径结构，其特征在于：保径结构由一个或多个可拆卸嵌套固定在钻头基体上的规径环组成，每个规径环上沿周向设有若干保径块。本实用新型能够根据现场钻井作业的需求调整钻头保径，使之与不同的导向工具随意匹配；此外，还能根据需要调整加强保径。

Description

一种可变保径PDC钢体钻头

技术领域

本实用新型涉及石油钻探工具领域，特别是涉及一种PDC钢体钻头。

背景技术

随着石油勘探开发技术的不断进步，定向钻井技术在石油钻探工程中的应用也在迅速增加，定向井的数量越来越多，旋转导向钻井系统的应用也越来越多。在定向作业过程中，不同的导向工具，不同的造斜率要求，对PDC钻头保径的要求是不一样的。现目前的PDC钻头保径设计在出厂时是固定的，不能根据现场钻井作业的需求进行调整，无法与不同的导向工具随意匹配。

此外，随着钻井技术的不断发展，各油田都在不断地向更深、更复杂的地层发起挑战，当钻遇研磨性地层时，此时需要进行加强保径设计，但现有技术中则只能重新对该钻头进行生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提出一种可变保径PDC钢体钻头，能够根据现场钻井作业的需求调整钻头保径，使之与不同的导向工具随意匹配；此外，还能根据需要调整加强保径。

本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：

一种可变保径PDC钢体钻头，包括钻头基体，钻头基体上设有刀翼和保径结构，保径结构由一个或多个可拆卸嵌套固定在钻头基体上的规径环组成，每个规径环上沿周向设有若干保径块。

本实用新型中，以每个规径环的厚度为单位保径长度，钻头整个保径长度可以根据现场的钻井作业要求进行选择，灵活选择一个或多个规径环进行层叠组合：例如进行定向作业需要选择短保径块，能够满足高造斜率的要求以及工具的控制；而进行直井段和水平段作业需要选择长保径块，能够保证井眼质量。

作为选择，保径块上设有PDC齿。该方案中，在保径上布置PDC齿来提高耐磨性，由此在钻头基体上配置带PDC齿的规径环，实现对研磨性地层的保径加强。

作为选择，各规径环沿钻头基体轴向紧密层叠。

作为进一步选择，各规径环上的保径块位置对应并与各刀翼位置对应，形成沿各刀翼延伸的保径结构。

作为进一步选择，各规径环上的保径块形成的沿各刀翼延伸的保径结构均沿周向向同一侧倾斜，倾斜角为α。

作为进一步选择，倾斜角α为0-25°。

作为另一进一步选择，各规径环上的保径块形成的沿各刀翼延伸的保径结构越远离刀翼高度越高，形成倾斜的表面结构，倾斜角为β。该方案中，保径块设计为内倾式，能够提高钻具组合的造斜能力，还能够提高钻具工作稳定性。

作为进一步选择，倾斜角β为0-0.6°。

作为另一进一步选择，各刀翼以及保径块之间形成排屑槽。

作为进一步选择，各规径环在排屑槽位置设置螺栓孔，通过螺栓与钻头基体可拆卸连接固定。

前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案；并且本实用新型，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本实用新型的有益效果：通过搭配不同数量的规径环，以及搭配保径块上设有PDC齿的规径环，乃至不同PDC齿的规径环，能够根据现场钻井作业的需求调整钻头保径，使之与不同的导向工具随意匹配，还能根据需要调整加强保径。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的装配示意图；

图3是本实用新型实施例的规径环的结构示意图；

图中，1为钻头基体，2为刀翼，3为保径结构，4为规径环，5为保径块，6为PDC齿，7为切削齿，8为排屑槽，9为喷嘴，10为接头，11为螺栓孔，12为螺栓，13为，14为，15为，16为，17为，18为，19为，20为。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。

参考图1-3所示，一种可变保径PDC钢体钻头，包括钻头基体1，钻头基体1上设有刀翼2和保径结构3，保径结构3由一个或多个可拆卸嵌套固定在钻头基体1上的规径环4组成，每个规径环4上沿周向设有若干保径块5。保径块5可以没有切削齿，也可以为了提高耐磨性，适应研磨性地层，在保径块5上进一步设置PDC齿6。刀翼2上设有若干金刚石切削齿7，金刚石切削齿7具有高的抗冲击性和耐磨性，能够保证钻头高的切削效率和使用寿命，相邻刀翼2和保径块5的间隙处设有排屑槽8，排屑槽8上设有若干喷嘴9。

如本实施例所示，钻头接头10和钻头基体1连接为一个整体，选择5刀翼2设计。保径结构3由3个可拆卸嵌套固定在钻头基体1上的规径环4组成，每个规径环4上沿周向设有5个保径块5。各规径环4在排屑槽8位置设置螺栓孔11，通过螺栓12与钻头基体1可拆卸连接固定。

各规径环4沿钻头基体1轴向紧密层叠。各规径环4上的保径块5位置对应并与各刀翼2位置对应，形成沿各刀翼2延伸的保径结构3。

更进一步地，参考图1所示，图中X为平行于钻头轴线的直线，各规径环4上的保径块5形成的沿各刀翼2延伸的保径结构3均沿周向向同一侧倾斜，以图示方向朝左侧倾斜，倾斜角为α，倾斜角α优选为0-25°。

同时，参考图1所示，图中X为平行于钻头轴线的直线，还可以各规径环4上的保径块5形成的沿各刀翼2延伸的保径结构3越远离刀翼2高度越高，形成倾斜的表面结构，即越远离刀翼部分保径部分的直径越大，倾斜角为β，倾斜角β优选为0-0.6°。

如本实施例所示，为了提高钻头的稳当性，保径块5倾斜角α设计为20度，配合常规导向工具保径块5内倾的倾斜角β设计为0度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可变保径PDC钢体钻头，包括钻头基体，钻头基体上设有刀翼和保径结构，其特征在于：保径结构由一个或多个可拆卸嵌套固定在钻头基体上的规径环组成，每个规径环上沿周向设有若干保径块。

2.如权利要求1所述的可变保径PDC钢体钻头，其特征在于：保径块上设有PDC齿。

3.如权利要求1所述的可变保径PDC钢体钻头，其特征在于：各规径环沿钻头基体轴向紧密层叠。

4.如权利要求3所述的可变保径PDC钢体钻头，其特征在于：各规径环上的保径块位置对应并与各刀翼位置对应，形成沿各刀翼延伸的保径结构。

5.如权利要求4所述的可变保径PDC钢体钻头，其特征在于：各规径环上的保径块形成的沿各刀翼延伸的保径结构均沿周向向同一侧倾斜，倾斜角为α。

6.如权利要求5所述的可变保径PDC钢体钻头，其特征在于：倾斜角α为0-25°。

7.如权利要求4所述的可变保径PDC钢体钻头，其特征在于：各规径环上的保径块形成的沿各刀翼延伸的保径结构越远离刀翼高度越高，形成倾斜的表面结构，倾斜角为β。

8.如权利要求7所述的可变保径PDC钢体钻头，其特征在于：倾斜角β为0-0.6°。

9.如权利要求4所述的可变保径PDC钢体钻头，其特征在于：各刀翼以及保径块之间形成排屑槽。

10.如权利要求9所述的可变保径PDC钢体钻头，其特征在于：各规径环在排屑槽位置设置螺栓孔，通过螺栓与钻头基体可拆卸连接固定。