一種短體pdc鉆頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種短體PDC鉆頭，屬于石油地質(zhì)鉆探工具【技術(shù)領(lǐng)域】。包括鉆頭體和錐柄，鉆頭體上設(shè)置有固定刀翼和噴嘴，固定刀翼上設(shè)置有切削齒，在各固定刀翼之間設(shè)置有排屑槽，錐柄上設(shè)有錐螺紋，其特征在于錐柄下端直接與鉆頭體固聯(lián)，在排屑槽的上端設(shè)置卸扣槽。本實(shí)用新型通過將鉆頭卸扣槽設(shè)置在鉆頭體的排屑槽中，縮短了鉆頭的整體長(zhǎng)度，有利于提高PDC鉆頭的造斜與定向能力；本實(shí)用新型卸扣槽的內(nèi)徑小于柄部直徑，卸下鉆頭時(shí)通過柄部和卸扣板配合可使卸扣板提起鉆頭，防止下掉，給使用帶來方便；在卸扣槽處位于刀翼的前側(cè)面設(shè)置凸臺(tái)，防止卸扣器與刀翼上設(shè)置的復(fù)合片切削齒相碰，可對(duì)刀翼上的復(fù)合片切削齒起到保護(hù)作用。
【專利說明】一種短體PDC鉆頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種短體PDC鉆頭，屬于石油地質(zhì)鉆探工具【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的PDC鉆頭即金剛石鉆頭通常由鉆頭體和錐柄組成，鉆頭體上設(shè)置有固定刀翼和排屑槽，錐柄上設(shè)有錐螺紋，錐柄的下部設(shè)置有卸扣槽，卸扣槽的設(shè)置增加了整個(gè)鉆頭的軸向長(zhǎng)度，而在造斜率要求較大的定向鉆井過程中，鉆頭越長(zhǎng)越不利于提高鉆頭的造斜率。另一方面，在鉆井現(xiàn)場(chǎng)裝卸鉆頭時(shí)針對(duì)錐柄部位的卸扣槽大多采用一面開叉的U型卸扣器，然而，這種開叉的U型卸扣器強(qiáng)度較差，在使用時(shí)經(jīng)常因扭矩過大而導(dǎo)致U形口張開造成卸扣器失效，或引起鉆頭柄部卸扣槽變形，影響鉆頭的強(qiáng)度。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足提供一種短體PDC鉆頭，它不僅能縮短鉆頭的整體長(zhǎng)度，提高鉆頭的造斜率，而且具備更合理的卸扣結(jié)構(gòu)。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:包括鉆頭體和錐柄，鉆頭體上設(shè)置有固定刀翼和噴嘴，固定刀翼上設(shè)置有切削齒，在各固定刀翼之間設(shè)置有排屑槽，錐柄上設(shè)有錐螺紋，其特征在于錐柄下端直接與鉆頭體固聯(lián)，在排屑槽的上端設(shè)置卸扣槽。
[0005]按上述技術(shù)方案，所述的卸扣槽設(shè)置在2個(gè)或2個(gè)以上對(duì)應(yīng)的排屑槽上端。
[0006]按上述技術(shù)方案，在排屑槽上端的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置凸臺(tái)，構(gòu)成卸扣槽。
[0007]按上述技術(shù)方案，所述卸扣槽橫向截面呈弧塊形，位于鉆頭體的保徑段側(cè)。
[0008]按上述技術(shù)方案，所述卸扣槽的內(nèi)徑小于鉆頭體上設(shè)置的錐柄根部外徑。
[0009]按上述技術(shù)方案，所述卸扣槽為2?8個(gè)。
[0010]按上述技術(shù)方案，在排屑槽上端的一側(cè)設(shè)置凸臺(tái)，所述的凸臺(tái)位于固定刀翼保徑段的前側(cè)面。
[0011]按上述技術(shù)方案，對(duì)應(yīng)于鉆頭體排屑槽上端的卸扣槽設(shè)置與其相配置的卸扣器，所述卸扣器上設(shè)置有與卸扣槽相對(duì)應(yīng)的卡扣。
[0012]按上述技術(shù)方案，所述的卸扣器為方盤形，中間開設(shè)與鉆頭體外徑相匹配的圓孔，圓孔內(nèi)沿周向間隔設(shè)置與鉆頭卸扣槽相配置的內(nèi)凸塊狀卡扣。
[0013]本實(shí)用新型所取得的有益效果為:1、本實(shí)用新型通過將鉆頭卸扣槽設(shè)置在鉆頭體的排屑槽中，縮短了鉆頭的整體長(zhǎng)度，有利于提高PDC鉆頭的造斜與定向能力；2、卸扣槽主要靠鉆頭保徑段進(jìn)行力矩傳遞，卸扣槽的內(nèi)徑小于柄部直徑，卸下鉆頭時(shí)通過柄部和卸扣板配合可使卸扣板提起鉆頭，防止下掉，給使用帶來方便；3、在卸扣槽處位于刀翼的前側(cè)面設(shè)置凸臺(tái)，防止卸扣器與刀翼上設(shè)置的復(fù)合片切削齒相碰，對(duì)刀翼上的復(fù)合片切削齒起到保護(hù)作用?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型提供的一個(gè)實(shí)施例的立體圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型提供的一個(gè)實(shí)施例的俯視圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型提供的一個(gè)實(shí)施例與卸扣器裝配時(shí)的立體圖。
[0017]圖4為本實(shí)用新型提供的一個(gè)實(shí)施例與卸扣器裝配時(shí)的俯視圖。
[0018]圖5為定向鉆井過程中井眼狗腿嚴(yán)重度的示意圖。
[0019]圖6為定向鉆井過程中井眼狗腿嚴(yán)重度計(jì)算的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0021]如圖1、2所示，為本實(shí)用新型提供的一種短體PDC鉆頭的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，包括鉆頭體I和錐柄，錐柄上設(shè)有錐螺紋，錐柄下端直接與鉆頭體相固聯(lián)；在鉆頭體上設(shè)置有周向間隔的固定刀翼4和噴嘴2，在固定刀翼上安設(shè)有復(fù)合片切削齒3，在各固定刀翼之間設(shè)置有排屑槽6，在排屑槽的上端鉆頭的保徑段設(shè)置卸扣槽5，所述卸扣槽橫向截面呈弧塊形或近似梯形，在排屑槽上端的一側(cè)設(shè)置凸臺(tái)，所述的凸臺(tái)位于固定刀翼保徑段7的前側(cè)面，構(gòu)成卸扣槽；卸扣槽為2個(gè)，呈對(duì)向設(shè)置，分別位于a號(hào)固定刀翼與b號(hào)固定刀翼之間的排屑槽及c號(hào)固定刀 翼與d號(hào)固定刀翼之間的排屑槽。所述卸扣槽的內(nèi)徑小于鉆頭本體上設(shè)置的柄部根部外徑。
[0022]如圖3、4所示，對(duì)應(yīng)于鉆頭體排屑槽上端的卸扣槽設(shè)置與其相配置的卸扣器8，所述的卸扣器為方盤形，中間開設(shè)與鉆頭體外徑相匹配的圓孔，圓孔內(nèi)沿周向間隔設(shè)置與鉆頭卸扣槽5相配置的內(nèi)凸塊狀卡扣，在卸扣器的上面兩側(cè)安設(shè)有把手，便于卸扣器的提放。
[0023]使用時(shí)，將鉆頭安裝到鉆桿上時(shí)，卸扣器8的卡扣與b號(hào)及c號(hào)固定刀翼保徑段7設(shè)置的凸臺(tái)接觸，通過轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)卸扣器8轉(zhuǎn)動(dòng)，卸扣器8通過b號(hào)刀翼和c號(hào)刀翼的保徑段7的凸臺(tái)傳遞扭矩給鉆頭，使鉆頭安裝緊固在鉆桿上。在將鉆頭從鉆桿取下時(shí)，先將卸扣器8與連接有鉆桿的鉆頭裝配好，將卸扣器8放在方補(bǔ)芯中。卸扣器8與a號(hào)及d號(hào)固定刀翼后側(cè)面接觸，有轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)卸扣器8轉(zhuǎn)動(dòng)，卸扣器8通過a號(hào)及d號(hào)固定刀翼背部傳遞扭矩給鉆頭，使鉆頭從鉆桿上擰下。
[0024]如圖5、6所示，井眼狗腿嚴(yán)重度(DLS)的大小一般由與井眼接觸的三個(gè)位置確定，即鉆頭保徑面、鉆頭上部第一個(gè)扶正器面、鉆頭上部第二個(gè)扶正器。其中LI為鉆頭上部?jī)蓚€(gè)扶正器之間的距離，L2為鉆頭保徑面與鉆頭上部第二個(gè)扶正器之間的距離。圖中α為鉆頭保徑面與兩扶正器之間的夾角。
[0025]01^=2*0/1^12
[0026]本實(shí)用新型通過將鉆頭卸扣槽放在排屑槽中，縮短了整體鉆頭的長(zhǎng)度，即縮短了L2的長(zhǎng)度，從而可以提聞井底工具的造斜率。
[0027]另外，由于本實(shí)用新型裝卸時(shí)主要靠鉆頭保徑部分進(jìn)行力矩傳遞，只需保證卸扣槽直徑略小于鉆頭柄部直徑直徑即可，因此其不影響鉆頭排屑槽的設(shè)計(jì)，進(jìn)而可以增加roc鉆頭水力設(shè)計(jì)的自由度，提高鉆頭的水力效能。
【權(quán)利要求】
1.一種短體PDC鉆頭，包括鉆頭體和錐柄，鉆頭體上設(shè)置有固定刀翼和噴嘴，固定刀翼上設(shè)置有切削齒，在各固定刀翼之間設(shè)置有排屑槽，錐柄上設(shè)有錐螺紋，其特征在于錐柄下端直接與鉆頭體固聯(lián)，在排屑槽的上端設(shè)置卸扣槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短體PDC鉆頭，其特征在于所述的卸扣槽設(shè)置在2個(gè)或2個(gè)以上對(duì)應(yīng)的排屑槽上端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的短體PDC鉆頭，其特征在于在排屑槽上端的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置凸臺(tái)，構(gòu)成卸扣槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的短體PDC鉆頭，其特征在于所述卸扣槽橫向截面呈弧塊形，位于鉆頭體的保徑段側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的短體roc鉆頭，其特征在于所述卸扣槽的內(nèi)徑小于鉆頭體上設(shè)置的錐柄根部外徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的短體PDC鉆頭，其特征在于所述的卸扣槽為2?8個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的短體roc鉆頭，其特征在于在排屑槽上端的一側(cè)設(shè)置凸臺(tái)，所述的凸臺(tái)位于固定刀翼保徑段的前側(cè)面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的短體PDC鉆頭，其特征在于對(duì)應(yīng)于鉆頭體排屑槽上端的卸扣槽設(shè)置與其相配置的卸扣器，所述卸扣器上設(shè)置有與卸扣槽相對(duì)應(yīng)的卡扣。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的短體PDC鉆頭，其特征在于所述的卸扣器為方盤形，中間開設(shè)與鉆頭體外徑相匹配的圓孔，圓孔內(nèi)沿周向間隔設(shè)置與鉆頭卸扣槽相配置的內(nèi)凸塊狀卡扣。
【文檔編號(hào)】E21B10/46GK203614042SQ201320742527
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】涂關(guān)富, 程永, 董正文 申請(qǐng)人:江漢石油鉆頭股份有限公司