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导航:X技术最新专利土层或岩石的钻进;采矿的设备制造及其应用技术
本专利针对塑性地层钻井中PDC钻头易泥包、热烧损、机械钻速低的问题,通过主副刀翼结构搭配矩形与圆柱形PDC复合片,结合保径齿与多类型喷嘴设计,提升钻头吃入能力与冷却效果,降低维护成本并缩短钻井周期。
【专利摘要】本实用新型涉及一种胎体式PDC钻头,它包括钻头接头(1)和钻头冠部(2),钻头冠部(2)设置于钻头接头(1)的上方,所述的钻头冠部(2)的外表面上设置有主刀翼(3)和副刀翼(4),主刀翼(3)与副刀翼(4)间隔设置,主刀翼(3)和副刀翼(4)的上侧均匀设置有矩形PDC复合片(5),主刀翼(3)和副刀翼(4)的下侧均匀设置有圆柱形PDC复合片(6),钻头冠部(2)的顶面上还开设置有可更换喷嘴(8)和固定喷嘴(9)。本实用新型的优点在于:提高PDC钻头在塑性地层吃入能力,提高机械钻速,并增强PDC复合片冷却效果,降低PDC复合片热烧损的频率,降低了维护成本,缩短钻井周期。
[0001] 本实用新型涉及一种油气田钻井作业领域井下工具钻头,特别是一种胎体式roc 钻头。 一种胎体式PDC钻头
[0002] 在目前的地址勘探、开采、石油钻井中,虽然已大量采用roc (聚晶金刚石复合片) 钻头,但在深井作业中经常会遇到塑性很强的泥岩地层,由于其粘弹性很强,钻屑极易粘 附在钻头上造成泥包而引发阻卡,功能性差,PDC复合片容易产生碎裂和过度磨损的现 象,导致钻头在作业过程中容易损坏,譬如新疆塔里木塔河主体区块石炭系泥岩地层,埋深 都在5000m以上,井段段长500m左右,在三轴围压下,泥岩具有较高的塑性和强度,现有roc 钻头很难吃入地层,并且PDC复合片冷却效果较差,容易热烧损PDC复合片,造成此井段机 速偏低,钻头使用数量多,起下钻频繁,制约着整个钻井周期,增加了钻井成本。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种提高PDC钻头在塑性地层 吃入能力,提高机械钻速,并增强PDC复合片冷却效果,降低PDC复合片热烧损的频率,降低 了维护成本,缩短钻井周期的胎体式PDC钻头。
[0004] 本实用新型的目的通过以下技术方案来实现:一种胎体式PDC钻头,它包括钻头 接头和钻头冠部,钻头冠部设置于钻头接头的上方,所述的钻头冠部的外表面上设置有主 刀翼和副刀翼,主刀翼与副刀翼间隔设置,主刀翼和副刀翼的上侧均匀设置有矩形roc复 合片,主刀翼和副刀翼的下侧均匀设置有圆柱形pdc复合片,钻头冠部的顶面上还开设置 有可更换喷嘴和固定喷嘴。
[0009] 1、矩形PDC复合片,并提高PDC复合片出刃高度,提高比钻压,减少PDC复合片接 触地层面积,尽量消除钻速斜坡的影响,提高PDC钻头在塑性地层吃入能力,提高机械钻 速。
[0010] 2、主刀翼和副刀翼的侧面上设置有保径齿,提高钻头径向抗冲击性,保护钻头,降 低了维护成本。
[0011] 3、钻头冠部上方还设置有不同类型的喷嘴,用于PDC复合片冷却和携带岩屑,增 强PDC复合片冷却效果,降低PDC复合片热烧损的频率,节约成本,缩短钻井周期。。
[0013] 图中:1-钻头接头,2_钻头诞郃,3_主刀翼,4_副刀翼,5_矩形PDC复合片,6_圆 柱形PDC复合片,7-保径齿,8-可更换喷嘴,9-固定喷嘴。
[0014] 下面结合附图对本实用新型做进一步的描述,但本实用新型的保护范围不局限于 以下所述。
[0015] 如图1所不,一种胎体式PDC钻头,它包括钻头接头1和钻头诞部2,钻头诞部2设 置于钻头接头1的上方,所述的钻头冠部2的外表面上设置有主刀翼3和副刀翼4,主刀翼 3与副刀翼4间隔设置,主刀翼3和副刀翼4的上侧均匀设置有矩形PDC复合片5,主刀翼 3和副刀翼4的下侧均匀设置有圆柱形PDC复合片6,钻头冠部2的顶面上还开设置有可更 换喷嘴8和固定喷嘴9。
[0016] 进一步地,所述的主刀翼3和副刀翼4的侧面设置有保径齿7,保径齿7的保径长 度为38. 1_。
[0017] 进一步地,所述的可更换喷嘴8和固定喷嘴9位于于主刀翼3和副刀翼4之间,且 可更换喷嘴8有三个,固定喷嘴9有四个。
[0018] 进一步地,所述的主刀翼3的轮廓线上的布齿密度 为中等密度,采用小螺旋刀翼。
[0019] 本实用新型的工作过程如下:采用转盘钻进/马达钻进的方式,将钻头接头1固定 连接在动力端,控制钻速为0?260rpm,钻压为25?100KN,排量设置为25?35L/S。
1. 一种胎体式PDC钻头,它包括钻头接头(1)和钻头诞部(2),钻头诞部(2)设直于钻 头接头(1)的上方,其特征在于:所述的钻头冠部(2)的外表面上设置有主刀翼(3)和副刀 翼(4),主刀翼(3)与副刀翼(4)间隔设置,主刀翼(3)和副刀翼(4)的上侧均匀设置有矩 形PDC复合片(5 ),主刀翼(3 )和副刀翼(4)的下侧均匀设置有圆柱形PDC复合片(6 ),钻头 冠部(2)的顶面上还开设置有可更换喷嘴(8)和固定喷嘴(9);所述的主刀翼(3)和副刀翼 (4)的侧面设置有保径齿(7),且保径齿(7)的保径长度为38. 1mm ;所述的主刀翼(3)的轮 廓线所述的一种胎体式PDC钻头,其特征在于:所述的可更换喷嘴(8)和 固定喷嘴(9)位于于主刀翼(3)和副刀翼(4)之间,且可更换喷嘴(8)有三个,固定喷嘴(9) 有四个。
【发明者】王为民, 刘萍, 寇申盛, 肖厚恩, 熊贵洲 申请人:四川联鼎盛吉科技发展有限公司












