CN2625559Y - Pdc扩眼钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型PDC扩眼钻头的扩眼体的刀翼采取环钻头轴线一周均衡布置,实现从较小直径井眼钻扩到较大直径井眼。PDC扩眼体可以是一级或多级。其目的在于:在难钻地层中实现多次钻井完成较大直径的井眼,以期总体提高钻井速度、减少设备负荷等目的。PDC扩眼钻头与一只较小直径的导眼钻头组合形成多级钻头,利用先钻后扩增大地层自由面,部分地使地层的三向应力状态转化为二向应力状态,提高钻头的切削效率和机械钻速。
Description
技术领域:
本实用新型属于石油、地质钻井用钻头的改进。
背景技术:
目前,已经出现了多种扩眼器和扩眼钻头,如胀出式扩眼器和双心式扩眼工具。胀出式扩眼器主要是通过机械或水力作用使刀翼从本体中伸出来,以便钻扩出较大直径井眼,其缺陷在于寿命较短和存在产生井下安全事故的隐患;双心式扩眼工具是根据双心结构设计出的扩眼钻头,其缺陷在于速度较慢、进尺较少和扩眼效果较差等。以上两种扩眼器主要用于特殊用途的井眼中,如在加深井或侧钻井中,达到在小井眼中钻出大井眼、提高固井质量的目的。
但在目前一些因直径大引起机械钻速太慢的井中,需要采用多次钻井完成井眼的钻井工艺;或采用多级钻井完成井眼的钻井工艺。这些工艺中需要扩眼钻头,如果用上述扩眼器或扩眼钻头就不经济。
发明内容:
本实用新型为解决大尺寸井眼和难钻井段的钻头机械钻速慢,需要采用多次钻井或多级钻井等钻井工艺提高钻井速度,提供一种适用于软~中硬地层、安全可靠、机械钻速快、进尺高、钻压和扭矩较小的PDC扩眼钻头,实现从较小直径井眼钻扩到或直接钻出较大直径井眼。本实用新型的目的就是提供PDC扩眼钻头。
为实现上述目的,PDC扩眼钻头由上接头、PDC扩眼体和下接头组成,上接头与PDC扩眼体相连接,PDC扩眼体的刀翼采取环钻头轴线一周均衡布置,刀翼数可以是三刀翼、四刀翼、五刀翼、六刀翼、七刀翼、八刀翼、九刀翼和十刀翼,PDC扩眼体可以是一级或多级,PDC扩眼体与下接头相连接。
此PDC扩眼钻头也可以在其PDC扩眼体下端连接一只较小直径的导眼钻头形成整体式多级钻头。
采用这种结构后,本实用新型PDC扩眼钻头能实现从较小直径的井眼钻扩出较大直径的井眼,并且安全可靠、机械钻速快、进尺高、钻压和扭矩较小。可以应用于多次钻井和多级钻井等钻井工艺中,在大尺寸井眼和难钻地层中,增大地层自由面,部分地使地层的三向应力状态转化为二向应力状态,提高钻头的切削效率和机械钻速。
附图说明:
图1PDC扩眼钻头结构示意图
图2多级钻头结构示意图
具体实施方式:
下面结合图对本实用新型做进一步的详细说明。
图1所示PDC扩眼钻头由上接头[1]、PDC扩眼体[2]和下接头[3]组成,上接头[1]与PDC扩眼体[2]相连接,PDC扩眼体[2]的刀翼采取环钻头轴线一周均衡布置,刀翼数可以是三刀翼、四刀翼、五刀翼、六刀翼、七刀翼、八刀翼、九刀翼和十刀翼,PDC扩眼体[2]可以是一级或多级,PDC扩眼体[2]与下接头[3]相连接。
图2所示在PDC扩眼体[2]下端连接一只较小直径的导眼钻头[4]形成整体式多级钻头。
在现场使用时,PDC扩眼钻头进行多次钻井的一次钻扩作业时,其上接头[1]与钻柱连接,下接头[3]与导眼钻具连接,导眼钻具起导眼作用。通过钻柱旋转和施加钻压,使PDC扩眼体[2]切削地层,从较小直径井眼中钻扩出较大或设计直径井眼。
在同一趟钻,多级钻头的导眼钻头[4]钻出较小直径井眼,PDC扩眼体[2]钻扩到设计直径井眼。从较小井眼直径到设计井眼直径间的岩石环的地层应力得到了释放,增大了地层自由面,部分地使地层的三向应力状态转化为二向应力状态,降低了岩石强度,增强了岩石的可钻性,使这些留下的岩石易于破碎。在PDC扩眼体[2]扩眼时,破碎岩石需要的能量降低,有效解决了井下能量不足的问题,因此提高了钻头的切削效率和机械钻速。达到节约钻井成本的目的。
当然,此PDC扩眼钻头还可以与其它种类钻头和工具组合使用或形成整体结构,这样的变换均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1、PDC扩眼钻头由上接头[1]、PDC扩眼体[2]和下接头[3]组成,其特征在于:上接头[1]与PDC扩眼体[2]相连接,PDC扩眼体[2]的刀翼采取环钻头轴线一周均衡布置,刀翼数可以是三刀翼、四刀翼、五刀翼、六刀翼、七刀翼、八刀翼、九刀翼和十刀翼,PDC扩眼体[2]可以是一级或多级,PDC扩眼体[2]与下接头[3]相连接。
2、根据权利要求1所述的PDC扩眼钻头,其特征在于:在PDC扩眼体[2]下端连接一只较小直径的导眼钻头[4]形成整体式多级钻头。
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2003
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