專利名稱：刀翼式pdc鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石油天然氣鉆井鉆頭，具體地說，是一種由鉆頭基體、刀翼、PDC切削齒、噴嘴和排屑槽組成的刀翼式PDC鉆頭。
背景技術(shù)：
由于PDC鉆頭在軟到中硬地層中具有機(jī)械鉆速快、壽命長、進(jìn)尺多的優(yōu)點(diǎn)，所以在石油天然氣鉆井中被廣泛應(yīng)用。目前在用的PDC鉆頭主要有兩種布齒方式。一種是自由式布齒，PDC切削齒比較均勻地分布在鉆頭冠部表面上，鉆進(jìn)時(shí)鉆頭比較平穩(wěn)，但排屑槽小，巖屑的排出不夠暢通，鉆頭容易發(fā)生泥包現(xiàn)象。另一種是刀翼式布齒，所有的PDC切削齒都布置在刀翼上，如果刀翼數(shù)量較少，則排屑槽較大，鉆頭在鉆進(jìn)時(shí)就不容易發(fā)生泥包現(xiàn)象，但鉆頭的穩(wěn)定性較差，容易導(dǎo)致鉆頭先期損壞；如果刀翼數(shù)量較多，則鉆頭的穩(wěn)定性比較高，但排屑槽較小，巖屑的排出阻力較大，因此鉆頭在鉆進(jìn)時(shí)容易發(fā)生泥包現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為石油天然氣鉆井提供一種刀翼式PDC鉆頭，在鉆進(jìn)過程中既具有較高的穩(wěn)定性，又不容易發(fā)生泥包現(xiàn)象。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明由鉆頭基體、刀翼、PDC切削齒、噴嘴和排屑槽組成，刀翼固定在鉆頭基體上，PDC切削齒布置在刀翼上，噴嘴鑲裝在鉆頭基體上；刀翼有外刀翼和內(nèi)刀翼之分，只有外刀翼的外端離鉆頭軸心的距離等于鉆頭冠部半徑，而內(nèi)刀翼的外端離鉆頭軸心的距離小于鉆頭冠部半徑。
外刀翼和內(nèi)刀翼的數(shù)量可以相等，而且在周向上間隔分布。
采用這樣的結(jié)構(gòu)后，由于只有外刀翼的外端離鉆頭軸心的距離等于鉆頭冠部半徑，而內(nèi)刀翼的外端離鉆頭軸心的距離小于鉆頭冠部半徑，所以在刀翼數(shù)量相同的情況下，增大了排屑槽的橫截面積，減小了巖屑的排出阻力，提高了巖屑的排出速度，因此鉆頭在鉆進(jìn)時(shí)就不容易發(fā)生泥包現(xiàn)象；又由于在布齒密度相同的情況下，總的刀翼數(shù)量增多，提高了PDC切削齒在鉆頭冠部表面上的分布程度，因而提高了鉆頭的穩(wěn)定性。
本發(fā)明將通過具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖加以說明。


圖1是本發(fā)明刀翼式PDC鉆頭的一種具體實(shí)施方式
冠部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1所示刀翼式PDC鉆頭，由鉆頭基體1、外刀翼2、內(nèi)刀翼3、PDC切削齒4、噴嘴5和排屑槽6組成，外刀翼2和內(nèi)刀翼3固定在鉆頭基體上，PDC切削齒4布置在外刀翼2和內(nèi)刀翼3上，噴嘴5鑲裝在鉆頭基體1上。外刀翼2的外端離鉆頭軸心的距離等于鉆頭冠部半徑，內(nèi)刀翼3的外端離鉆頭軸心的距離小于鉆頭冠部半徑。外刀翼2和內(nèi)刀翼3的數(shù)量相等，而且在周向上間隔分布。
在使用時(shí)，首先把本發(fā)明刀翼式PDC鉆頭與其它井下工具連接起來，一同下入井底，然后開泵循環(huán)鉆井液并加壓旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。在鉆進(jìn)過程中，從噴嘴5噴射出的鉆井液不斷通過排屑槽6將由PDC切削齒4切削掉的巖屑排到井眼環(huán)行空間內(nèi)。由于外刀翼2和內(nèi)刀翼3的數(shù)量相等，而且在周向上間隔分布，使每個(gè)排屑槽6的橫截面積都增大了，PDC切削齒4在鉆頭冠部端面上的分布也更加均勻，因此巖屑能夠及時(shí)被排到井眼環(huán)行空間內(nèi)，防止發(fā)生鉆頭泥包現(xiàn)象，而鉆頭的穩(wěn)定性也會更高。
權(quán)利要求
1.一種刀翼式PDC鉆頭，包括鉆頭基體、刀翼、PDC切削齒、噴嘴和排屑槽，刀翼固定在鉆頭基體上，PDC切削齒布置在刀翼上，噴嘴鑲裝在鉆頭基體上，其特征是刀翼有外刀翼(2)和內(nèi)刀翼(3)，外刀翼(2)的外端離鉆頭軸心的距離等于鉆頭冠部半徑，內(nèi)刀翼(3)的外端離鉆頭軸心的距離小于鉆頭冠部半徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀翼式PDC鉆頭，其特征是外刀翼(2)和內(nèi)刀翼(3)的數(shù)量相等，周向間隔分布。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于石油天然氣鉆井的刀翼式PDC鉆頭，包括鉆頭基體、刀翼、PDC切削齒、噴嘴和排屑槽。這種刀翼式PDC鉆頭的刀翼有外刀翼和內(nèi)刀翼之分，只有外刀翼的外端離鉆頭軸心的距離等于鉆頭冠部半徑，而內(nèi)刀翼的外端離鉆頭軸心的距離小于鉆頭冠部半徑，而且外刀翼和內(nèi)刀翼的數(shù)量相等，在周向上間隔分布。這種刀翼式PDC鉆頭在鉆進(jìn)過程中穩(wěn)定性高，而且不容易發(fā)生泥包現(xiàn)象。
文檔編號E21B10/00GK1828007SQ200610073059
公開日2006年9月6日 申請日期2006年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月12日
發(fā)明者王福修, 于建賓, 田京燕, 侯慶勇, 張崇硯 申請人:中國石化集團(tuán)勝利石油管理局鉆井工藝研究院