CN212054507U - 单牙轮pdc同心随钻扩眼钻头 - Google Patents

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刘忠存
王琳
邓氚军
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本实用新型涉及单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头技术领域,具体为单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头,包括中部安装体、钻头基体、刀翼、PDC切削齿、单牙轮钻头体和牙轮体,所述中部安装体的一端固定连接有安装头,所述中部安装体的一端固定连接有钻头基体,所述钻头基体的外表面设置有刀翼,所述刀翼的外表面固定连接有PDC切削齿。该单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头,在旋转钻孔时,第一工作面在井眼的中心处与土层或者岩层直接接触,那么旋转面与土层或者岩层无法直接接触,此时旋转面上的凸筋发挥作用,可以用于排开第一工作面工作时产生的残渣,减小残渣对第一工作面造成的阻力,有效提高了该装置的工作效率,使用较为方便,实用性较强。

Description

单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头
技术领域
本实用新型涉及单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头技术领域,具体为单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头。
背景技术
钻头作为石油、天然气开采行业中一种常用的井下工具。目前,为了配合膨胀管技术及非常规井深结构的应用,在国外同心随钻扩眼技术发展迅速。同心随钻扩眼能够提高钻速是由两个方面因素控制,一是扩眼台阶处岩石应力集中,容易破碎;二是领眼钻头较小,能获得足够的机械能量。因此在相同的井底面积下采用随钻扩眼技术比直接采用较大尺寸的钻头钻进效果好,钻头是影响深部地层钻井机械钻速的主要因素,现在深部地层钻井常用的钻头有三牙轮钻头、PDC钻头和单牙轮钻头,其中三牙轮钻头的明显缺点是轴承寿命小,它主要靠冲击、压碎和小距离刮挤方式破岩,钻头接触井底的牙齿数变化大,牙齿受力不均匀,轴承寿命短;PDC钻头由于结构和工作原理的限制,不仅工作时候扭矩大,牙齿的冲洗和冷却困难,而且它对地层岩性的敏感性较强,不适合钻进砾石地层和软硬交错的地层;单牙轮比三牙轮钻头更适合塑性和强度同时都大的地层,同时又适合于PDC钻头难以对付的硬夹层和其它复杂地层,而且结构简单,轴承空间大,使用安全可靠。
在中国专利CN204082011U中公开的一种单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头,该单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头,虽然,增加了钻头对地层的适应性,同时提高了机械钻速,但是,该单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头,在具体使用过程中,其还具有以下缺点:
单牙轮钻头类似于圆形,在与PDC钻头同心转的同时还沿着自己的轴线进行旋转,这时单牙轮钻头表面不同纬度处工作强度不同,接近圆形的单牙轮不论哪个纬度的面在工作,都不利于排土,也就不利于单牙轮钻眼时的阻力,工作效率低下,不便于使用。
实用新型内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本实用新型提供了单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头,通过设置有凸筋,可以用于排开第一工作面工作时产生的残渣,减小残渣对第一工作面造成的阻力,有效提高了该装置的工作效率,使用较为方便,实用性较强,解决了上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本实用新型通过以下技术方案予以实现:单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头,包括中部安装体、钻头基体、刀翼、PDC切削齿、单牙轮钻头体和牙轮体,所述中部安装体的一端固定连接有安装头,所述中部安装体的一端固定连接有钻头基体,所述钻头基体的外表面设置有刀翼,所述刀翼的外表面固定连接有PDC切削齿,所述钻头基体的中心处固定连接有单牙轮钻头体,所述单牙轮钻头体的一侧固定连接有安装块,所述安装块与牙轮体活动连接,所述牙轮体包括第一工作面、第二工作面、旋转面、第一楔形削齿、第二楔形削齿和凸筋,所述第一工作面的外表面固定连接有第一楔形削齿,所述第二工作面的外表面固定连接有第二楔形削齿,所述旋转面的外表面固定连接有凸筋。
可选的,所述安装头的外表面开设有螺纹。
可选的,所述刀翼的数量为六个,六个所述刀翼环周分布在钻头基体的外表面。
可选的,所述第一楔形削齿和第二楔形削齿的数量均为若干个,若干个所述第一楔形削齿和第二楔形削齿分别均匀分布在第一工作面和第二工作面的外表面。
可选的,所述凸筋的数量为若干个,若干个所述凸筋环周分布在旋转面上。
可选的,所述PDC切削齿的数量为若干个。
(三)有益效果
本实用新型提供了单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头,具备以下有益效果:
该单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头,在使用过程中,对原有的单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头进行优化,对传统的单牙轮钻头的形状进行一定的改进,使得单牙轮的工作分工更加明晰,使得PDC钻头的中心线与第一工作面靠近旋转面的边缘线相交,在旋转钻孔时,第一工作面在井眼的中心处与土层或者岩层直接接触,那么旋转面与土层或者岩层无法直接接触,此时旋转面上的凸筋发挥作用,可以用于排开第一工作面工作时产生的残渣,减小残渣对第一工作面造成的阻力,有效提高了该装置的工作效率,使用较为方便,实用性较强。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为本实用新型安装块的结构示意图;
图3为本实用新型PDC切削齿的结构示意图;
图4为本实用新型牙轮体的结构示意图;
图中:1-中部安装体,2-钻头基体,3-刀翼,4-PDC切削齿,5-单牙轮钻头体,6-牙轮体,601-第一工作面,602-第二工作面,603-旋转面,604-第一楔形削齿,605-第二楔形削齿,606-凸筋,7-安装头,8-安装块。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。
请参阅图1至图4,本实用新型提供一种技术方案:包括中部安装体1、钻头基体2、刀翼3、PDC切削齿4、单牙轮钻头体5和牙轮体6,中部安装体1的一端固定连接有安装头7,中部安装体1的一端固定连接有钻头基体2,钻头基体2的外表面设置有刀翼3,刀翼3的外表面固定连接有PDC切削齿4,钻头基体2的中心处固定连接有单牙轮钻头体5,单牙轮钻头体5的一侧固定连接有安装块8,安装块8与牙轮体6活动连接,牙轮体6包括第一工作面601、第二工作面602、旋转面603、第一楔形削齿604、第二楔形削齿605和凸筋606,第一工作面601的外表面固定连接有第一楔形削齿604,第二工作面602的外表面固定连接有第二楔形削齿605,旋转面603的外表面固定连接有凸筋606,安装头7的外表面开设有螺纹,刀翼3的数量为六个,六个刀翼3环周分布在钻头基体2的外表面,第一楔形削齿604和第二楔形削齿605的数量均为若干个,若干个第一楔形削齿604和第二楔形削齿605分别均匀分布在第一工作面601和第二工作面602的外表面,凸筋606的数量为若干个,若干个凸筋606环周分布在旋转面603上,PDC切削齿4的数量为若干个。
在使用时,钻头基体2、刀翼3和PDC切削齿4相互之间组成PDC钻头,单牙轮钻头体5和牙轮体6相互配合组成单牙轮钻头,PDC钻头为扩眼钻头,PDC钻头的回转半径大于单牙轮钻头的回转半径,且PDC钻头的回转轴线与单牙轮钻头的回转轴线重合,单牙轮钻头在与PDC钻头同心转的同时还沿着自己的轴线进行旋转,这时单牙轮钻头表面不同纬度处工作强度不同,第一工作面601为主要工作面,PDC钻头的中心线与第一工作面601靠近旋转面603的边缘线相交,第一工作面601主要作用于井眼的中心轴线处,第二工作面602为辅助工作面,第二工作面602主要起到扩缘的作用,此时,第一工作面601和第二工作面602工作将土层或岩石层打松,旋转面603主要用于排开第一工作面601和第二工作面602工作时产生的泥土或者残渣,利于钻头更加深入的工作,减少了钻头工作时的阻力,大大提高了该装置的工作效率。
综上所述,该单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头,使用时,在使用过程中,对原有的单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头进行优化,对传统的单牙轮钻头的形状进行一定的改进,使得单牙轮的工作分工更加明晰,使得PDC钻头的中心线与第一工作面601靠近旋转面603的边缘线相交,在旋转钻孔时,第一工作面601在井眼的中心处与土层或者岩层直接接触,那么旋转面603与土层或者岩层无法直接接触,旋转面603上的凸筋606可以发挥作用,可以用于排开第一工作面601工作时产生的残渣,减小残渣对第一工作面601造成的阻力,有效提高了该装置的工作效率,使用较为方便,实用性较强。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头,包括中部安装体(1)、钻头基体(2)、刀翼(3)、PDC切削齿(4)、单牙轮钻头体(5)和牙轮体(6),其特征在于:所述中部安装体(1)的一端固定连接有安装头(7),所述中部安装体(1)的一端固定连接有钻头基体(2),所述钻头基体(2)的外表面设置有刀翼(3),所述刀翼(3)的外表面固定连接有PDC切削齿(4),所述钻头基体(2)的中心处固定连接有单牙轮钻头体(5),所述单牙轮钻头体(5)的一侧固定连接有安装块(8),所述安装块(8)与牙轮体(6)活动连接,所述牙轮体(6)包括第一工作面(601)、第二工作面(602)、旋转面(603)、第一楔形削齿(604)、第二楔形削齿(605)和凸筋(606),所述第一工作面(601)的外表面固定连接有第一楔形削齿(604),所述第二工作面(602)的外表面固定连接有第二楔形削齿(605),所述旋转面(603)的外表面固定连接有凸筋(606)。
2.根据权利要求1所述的单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头,其特征在于:所述安装头(7)的外表面开设有螺纹。
3.根据权利要求1所述的单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头,其特征在于:所述刀翼(3)的数量为六个,六个所述刀翼(3)环周分布在钻头基体(2)的外表面。
4.根据权利要求1所述的单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头,其特征在于:所述第一楔形削齿(604)和第二楔形削齿(605)的数量均为若干个,若干个所述第一楔形削齿(604)和第二楔形削齿(605)分别均匀分布在第一工作面(601)和第二工作面(602)的外表面。
5.根据权利要求1所述的单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头,其特征在于:所述凸筋(606)的数量为若干个,若干个所述凸筋(606)环周分布在旋转面(603)上。
6.根据权利要求1所述的单牙轮PDC同心随钻扩眼钻头,其特征在于:所述PDC切削齿(4)的数量为若干个。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113216849A (zh) * 2021-05-27 2021-08-06 河北锐石钻头制造有限公司 一种单牙轮pdc同心随钻扩眼钻头
CN113216849B (zh) * 2021-05-27 2022-03-18 河北锐石钻头制造有限公司 一种单牙轮pdc同心随钻扩眼钻头

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