專利名稱：一種用于軟硬交互地層鉆進(jìn)的pdc鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于石油鉆井施工的井下工具。
技術(shù)背景
近年來，PDC鉆頭在石油鉆井工程中得到廣泛的應(yīng)用，PDC鉆頭是
通過金剛石切削齒破巖方式鉆進(jìn)地層的。常規(guī)PDC鉆頭在軟地層鉆進(jìn)時
具有機械鉆速快、使用壽命長等特點，而在硬地層中鉆進(jìn)時則表現(xiàn)為鉆
頭穩(wěn)定性差，抗沖擊能力弱，PDC切削齒容易崩裂，因而機械鉆速慢， 鉆頭使用壽命短。然而，在實際應(yīng)用中經(jīng)常遇到軟硬交互地層，目前， 現(xiàn)場在PDC鉆頭的使用中遇到硬地層必要起鉆，換牙輪鉆頭鉆穿硬地層 后，再換用PDC鉆頭，這樣，使得鉆井施工進(jìn)度減慢，鉆井周期加長
實用新型內(nèi)容
本實用新型目的在于提供一種可以滿足復(fù)雜地層特別是軟硬交互 地層順利鉆進(jìn)要求從而縮短鉆井施工周期的用于軟硬交互地層鉆進(jìn)的
PDC鉆頭。
本實用新型目的是這樣實現(xiàn)的。此種PDC鉆頭由刀翼、切削齒、
限位齒、水眼和水道組成，其結(jié)構(gòu)組裝關(guān)系如下鉆頭體上沿周向均布 的四個旋轉(zhuǎn)刀翼上分別設(shè)有多個切削齒，每個刀翼冠頂靠外的兩個切削 齒后面設(shè)有限位齒；刀翼之間分別設(shè)有水道，每個刀翼前部設(shè)有一個水 眼。由于此種PDC鉆頭冠部具有合理的輪廓特征，使其穿夾層能力加 強，并且可以提高鉆頭的機械鉆速和使用壽命，縮短鉆井施工周期。所采用的力平衡螺旋刀翼布齒使得鉆頭的井下工作穩(wěn)定性和排屑能力提 高，有利于鉆頭高速、平穩(wěn)鉆進(jìn)，可以有效防止鉆井施工中卡鉆、斷鉆 事故的發(fā)生。限位齒的設(shè)置可以有效限制鉆頭瞬時吃入深度過大，從而 減輕切削齒PDC復(fù)合片由于受到?jīng)_擊力過大而引起的崩裂和損壞，提 高鉆頭使用壽命。此外由于水眼采用大傾角噴嘴，從而有利于鉆進(jìn)過程 中及時排除巖屑，有效防止鉆頭重復(fù)破巖和泡包現(xiàn)象的發(fā)生，達(dá)到提高 鉆頭在上部軟地層機械鉆速的目的。
本實用新型結(jié)構(gòu)新穎，設(shè)計合理，工作可靠，利用它可以滿足軟硬 交互地層順利鉆進(jìn)的需要，并可縮短施工周期，提高鉆頭的使用壽命， 獲得良好的經(jīng)濟效益。


圖1為本實用新型的冠部輪廓結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為刀翼布齒剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實用新型工作狀態(tài)示意圖，圖中標(biāo)號"6"為地層。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施加以說明。
如圖所示，本實用新型由刀翼l、水眼2、切削齒3、限位齒4和水道5
組成。其中，刀翼l沿鉆頭體周向均布為四瓣，每個刀翼呈螺旋狀，刀翼布
齒采用力平衡優(yōu)化設(shè)計，冠部開m^用淺內(nèi)錐16。、中等圓弧R41mm輪廓和 適中的外錐長度。切削齒3采用PDC復(fù)合片制作和漸變后傾角布齒設(shè)計，其 后傾角由內(nèi)到外逐漸增大(15° -21° )，并采用側(cè)轉(zhuǎn)角方式安裝。限位齒4 采用高強度硬質(zhì)合金齒柱，設(shè)置在刀翼1冠頂靠外的兩個切削齒3后面。
權(quán)利要求1、一種用于軟硬交互地層鉆進(jìn)的PDC鉆頭，由刀翼(1)、水眼(2)、切削齒(3)、限位齒(4)和水道(5)組成；其特征在于鉆頭體上沿周向均布的四個旋轉(zhuǎn)刀翼(1)上分別設(shè)有多個切削齒(3)，每個刀翼(1)冠頂靠外的兩個切削齒(3)后面設(shè)有限位齒(4)；刀翼(1)之間分別設(shè)有水道(5)，每個刀翼(1)前部設(shè)有一個水眼(2)。
專利摘要本實用新型涉及一種用于軟硬交互地層鉆進(jìn)的PDC鉆頭，由刀翼、切削齒、限位齒、水眼和水道組成，其結(jié)構(gòu)組裝關(guān)系如下鉆頭體上沿周向均布的四個旋轉(zhuǎn)刀翼上分別設(shè)有多個切削齒，每個刀翼冠頂靠外的兩個切削齒后面設(shè)有限位齒；刀翼之間分別設(shè)有水道，每個刀翼前部設(shè)有一個水眼。此種PDC鉆頭結(jié)構(gòu)新穎，設(shè)計合理，工作可靠，利用它可以滿足軟硬交互地層順利鉆進(jìn)的需要，并可縮短施工周期，提高鉆頭的使用壽命，獲得良好的經(jīng)濟效益。
文檔編號E21B10/46GK201292773SQ200820218850
公開日2009年8月19日 申請日期2008年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月3日
發(fā)明者劉日江, 雷 秦, 薛廣寬, 偉 邱 申請人:中國石油集團長城鉆探工程有限公司