專利名稱：一種保徑帶有圓柱滾子的pdc鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油天然氣鉆井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種PDC鉆頭，具體地說，是 一種帶有圓柱形滾子保徑PDC鉆頭。
背景技術(shù)：
目前，由于PDC鉆頭在軟到中硬地層終于有機械鉆速快、壽命長、進尺多的優(yōu)點， 所以在石油天然氣鉆井中廣泛應(yīng)用。目前在用得PDC鉆頭主要有兩種布齒方式。一種是自 由式布齒，PDC切削齒均勻的布置在鉆頭冠部表面上。鉆進時鉆頭比較平穩(wěn)，但是排屑槽小， 研屑排出不夠流暢，鉆頭容易發(fā)生泥包。另一種是刀翼式布齒所有的PDC切削齒布置在刀 翼上，流道面積大，機械鉆速高，但鉆頭扭矩大，在定向時工具面波動大，不易控制，容易發(fā) 生回旋震動，導(dǎo)致鉆頭金剛石復(fù)合片早期失效。中國專利公告號為CN2161715，提供了 “一種具有臺階式保徑結(jié)構(gòu)的鋼體PDC鉆 頭”。主要由鋼體、PDC切削齒、保徑齒和噴嘴組成，其特征是鉆頭鋼體的保徑部位有一個臺 階，該臺階的大小為1. 5 2. 5mm。采用臺階式保徑結(jié)構(gòu)，避免了鉆頭鋼體的保徑部位易于 與井壁巖石接觸之缺陷，同時也減小了鉆頭與巖石接觸的總面積，從而提高鉆頭的平均機 械鉆速和平均單只進尺。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種保徑帶有圓柱滾子的PDC鉆頭，降低PDC鉆頭鉆井 過程中的扭矩，增加鉆頭的穩(wěn)定性，降低鉆頭回旋的幾率，延長鉆頭的使用壽命。本實用新型采用的技術(shù)方案是保徑帶有圓柱滾子的PDC鉆頭，主要由噴嘴、刀 翼、保徑齒和基體組成，在基體內(nèi)有噴嘴，在基體的壁上均勻固定有刀翼，在刀翼上固定有 PDC切削齒，在刀翼的側(cè)壁上固定有保徑齒。其特征在于在刀翼的下部并在基體的壁上有 圓柱體滾子。圓柱體滾子組成的外接圓的直徑與保徑齒組成的外接圓的直徑相同。圓柱體 滾子的中心線與鉆頭中心線平行。2 4個圓柱體滾子為一組，共有3 4組。在鉆頭保徑部分增加圓柱形滾子結(jié)構(gòu)，使鉆頭與井壁之間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩 擦，降低了鉆頭的扭矩，增加了鉆頭的穩(wěn)定性，降低鉆頭回旋的幾率，延長鉆頭的使用壽命。本實用新型的有益效果本實用新型保徑帶有圓柱滾子的PDC鉆頭，由于把鉆頭 與地層之間的滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動摩擦，能夠顯著降低定向過程中鉆頭的扭矩，同時減少 了保徑部分的磨損，能顯著提高鉆頭的機械鉆速。
圖1是本實用新型保徑帶有圓柱滾子的PDC鉆頭結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.噴嘴，2.刀翼，3.保徑齒，4.基體，5.圓柱體滾子。
具體實施方式
實施例1 以一個保徑帶有圓柱滾子的PDC鉆頭為例，對本實用新型作進一步詳細(xì) 說明。參閱圖1。本實用新型保徑帶有圓柱滾子的PDC鉆頭，主要由噴嘴1、刀翼2、保徑 齒3和基體4組成。在圓柱體形的基體4內(nèi)有三個噴嘴1。在基體4的壁上均勻固定有五個刀翼2，在 刀翼2上固定有PDC切削齒；在刀翼2的側(cè)壁上固定有保徑齒3。在刀翼2的下部并在基 體4的壁上有圓柱體滾子5。每三個圓柱體滾子5為一組，共有四組。圓柱體滾子5組成的 外接圓的直徑與保徑齒3組成的外接圓的直徑相同。圓柱體滾子5的中心線與鉆頭中心線 平行。
權(quán)利要求一種保徑帶有圓柱滾子的PDC鉆頭，主要由噴嘴(1)、刀翼(2)、保徑齒(3)和基體(4)組成，在基體(4)內(nèi)有噴嘴(1)，在基體(4)的壁上均勻固定有刀翼(2)，在刀翼(2)上固定有PDC切削齒，在刀翼(2)的側(cè)壁上固定有保徑齒(3)，其特征在于在刀翼(2)的下部并在基體(4)的壁上有圓柱體滾子(5)；圓柱體滾子(5)組成的外接圓的直徑與保徑齒(3)組成的外接圓的直徑相同，圓柱體滾子(5)的中心線與鉆頭中心線平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保徑帶有圓柱滾子的PDC鉆頭，其特征是2 4個圓柱體滾 子(5)為一組，共有3 4組。
專利摘要保徑帶有圓柱滾子的PDC鉆頭，應(yīng)用于石油天然氣鉆井技術(shù)領(lǐng)域。主要由噴嘴、刀翼、保徑齒和基體組成，在基體內(nèi)有噴嘴，在基體的壁上均勻固定有刀翼，在刀翼上固定有PDC切削齒，在刀翼的側(cè)壁上固定有保徑齒，其特征在于在刀翼的下部并在基體的壁上有圓柱體滾子。圓柱體滾子組成的外接圓的直徑與保徑齒組成的外接圓的直徑相同。圓柱體滾子的中心線與鉆頭中心線平行。效果是在鉆頭保徑部分增加圓柱形滾子結(jié)構(gòu)，使鉆頭與井壁之間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，降低了鉆頭扭矩，增加了鉆頭穩(wěn)定性，降低鉆頭回旋的幾率，延長鉆頭使用壽命，提高鉆頭的機械鉆速。
文檔編號E21B10/46GK201671547SQ20102018767
公開日2010年12月15日 申請日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者劉社明, 吳學(xué)升, 周廣陳, 巨滿成, 徐自強, 李憲文, 歐陽勇, 黃占盈 申請人:中國石油天然氣股份有限公司