CN2716486Y - 一种新型pdc钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于石油及地质钻井用PDC钻头的结构改进。一种新型PDC钻头，如附图1所示，主要由尖角PDC齿[1]、圆柱形PDC齿[2]、刀翼[3]、喷嘴[4]和钻头体[5]组成，其特征是在刀翼[3]上有规则地布置尖角PDC齿[1]和圆柱形PDC齿[2]，尖角PDC齿[1]加工有小切削角和小侧转角，主要在岩石表面切削出沟槽，圆柱形PDC齿[2]加工有小切削角和大侧转角，主要切削出大颗粒的岩屑，钻头切削齿布置密度比常规钻头相对稀。本实用新型能够在各种地层中有效地钻进，避免或减轻了岩屑的重复破碎，能够满足探井中岩屑录井的要求，并能提高钻井速度。
Description
技术领域
本实用新型属于石油及地质钻井用PDC钻头的结构改进。
技术背景
常规PDC钻头在钻进较硬地层时，虽然其机械钻速高于牙轮钻头，但由于切削的岩屑细小而不能满足探井岩屑录井的要求，因此国内在探井施工中特别是在岩屑录井井段，禁止使用PDC钻头钻进，规定使用牙轮钻头以获得较大的岩屑，来提高岩屑录井的质量和效率。在大部分较深的探井中，由于井深造成钻井速度较慢，再加上由于岩屑录井等原因不能使用PDC钻头，就只能使用牙轮钻头，而牙轮钻头的使用寿命较短，机械钻速也相对较低，频繁的起下钻作业更影响了钻井速度的提高。
发明内容
本实用新型为了克服常规PDC钻头的不足，为现场提供了一种能够形成较大岩屑满足岩屑录井要求的新型切削结构的PDC钻头。本实用新型主要由钻头体、PDC复合片、刀翼和喷嘴组成。本实用新型的目的就是为石油及地质钻井提供一种新型PDC钻头。
本实用新型是这样实现的，在钻头体[5]上分布着刀翼[3]，在刀翼[3]上有规则地布置尖角PDC切削齿[1]和圆柱形切削齿[2]，尖角PDC切削齿[1]加工有小的切削角和侧转角，在井底岩石上切出沟槽，圆柱形切削齿[2]加工有小切削角和大侧转角，在带沟槽的岩石切削出大颗粒岩屑并在喷嘴[4]流出液体作用下迅速进入井眼的环形空间，保持了较大的岩屑颗粒。
本实用新型钻头的破岩机理与常规PDC钻头相比存在一定的区别：常规PDC钻头一般是以切削齿正面切削地层，产生的岩屑集中在切削齿破岩边缘的前上方，由于PDC切削齿的负切削角度，使得产生的岩屑在水力没有清洗时遭受二次或多次碾压，形成了细小的颗粒或粉末，在环形空间携带上返时受到钻井液的水化分散作用，达到地面时已经变得非常细小，影响了岩屑的收集和录井。而新型钻头的切削齿一般布置相对较稀，采用的尖角切削齿容易在岩石表面切削出沟槽，采用的小切削角和大侧转角的切削齿来切削有沟槽表面地层，由于圆形切削齿侧转角度的作用，象耕地使用的犁一样，将产生的岩屑翻转到一边，没有产生多次碾压，易产生较大的岩屑颗粒，即使在环形空间携带上返时受到钻井液的水化分散作用，但达到地面时仍具有相对粗的颗粒，基本可以满足岩屑的收集和录井的要求。由于切削齿密度低和避免了重复破碎，也相应地提高了钻井速度。因此该新型钻头比常规PDC钻头在探井施工中具有较多的优势。
附图说明
图1.一种新型PDC钻头示意图
图中：1.尖角PDC齿 2.圆柱形PDC齿 3.刀翼 4.喷嘴 5.钻头体
具体实施方式
现结合说明书附图对本实用新型作进一步的描述：
本实用新型由尖角PDC复合片[1]和圆形PDC复合片[2]组成切削结构，二者有规则地布置在刀翼[3]上，尖角PDC复合片[1]具有小切削角和侧转角，圆形PDC复合片[2]具有小切削角和大侧转角。在钻井过程中，首先把本实用新型与其它井下工具连接起来，下入井底，然后开泵通过井下工具内腔、钻头体[5]内腔和喷嘴[4]循环钻井液，启动旋转设备将井下工具旋转起来，并加钻压使其旋转破碎岩石。在各种地层钻进时，本实用新型钻头的切削齿一般布置相对较稀，以尖角PDC复合片[1]对岩石产生犁刨作用，在地层表面划出沟槽，使得PDC复合片[2]相对容易破碎岩石，由于PDC复合片[2]大侧转角的作用，象耕地使用的犁一样，将产生的岩屑翻转到一边，没有产生多次碾压，易产生较大的岩屑颗粒，即使在环形空间携带上返时受到钻井液的水化分散作用，但达到地面时仍具有相对粗的颗粒，可以满足岩屑的收集和录井的要求。由于切削齿密度低和避免了重复破碎，也相应地提高了钻井速度。
Claims (3)
1.一种新型PDC钻头，主要由尖角PDC齿[1]、圆柱形PDC齿[2]、刀翼[3]、喷嘴[4]和钻头体[5]组成，其特征是在刀翼[3]上有规则地间隔布置尖角PDC齿[1]和圆柱形PDC齿[2]。
2.根据权利要求1所述的一种新型PDC钻头，其特征是尖角PDC齿[1]加工有小切削角和小侧转角，圆柱形PDC齿[2]加工有小切削角和大侧转角。
3.根据权利要求1所述的一种新型PDC钻头，其特征是钻头PDC切削齿布置密度较稀。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 200420041255 CN2716486Y (zh) | 2004-06-11 | 2004-06-11 | 一种新型pdc钻头 |
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| CN 200420041255 CN2716486Y (zh) | 2004-06-11 | 2004-06-11 | 一种新型pdc钻头 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN2716486Y true CN2716486Y (zh) | 2005-08-10 |
Family
ID=34871906
Family Applications (1)
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| CN 200420041255 Expired - Fee Related CN2716486Y (zh) | 2004-06-11 | 2004-06-11 | 一种新型pdc钻头 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN2716486Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106593307A (zh) * | 2017-01-21 | 2017-04-26 | 刘伟 | 一种动静式双级pdc钻头 |
| CN110242219A (zh) * | 2019-07-01 | 2019-09-17 | 林正富 | 一种适用于硬地层的pdc钻头 |
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2004
- 2004-06-11 CN CN 200420041255 patent/CN2716486Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN106593307A (zh) * | 2017-01-21 | 2017-04-26 | 刘伟 | 一种动静式双级pdc钻头 |
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