一種石油鉆井用胎體限位齒鉆頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種石油鉆井用胎體限位齒鉆頭。包括鉆頭體、接頭、刀翼、噴嘴、水嘴。鉆頭體上均布裝有三個短刀翼和兩個長刀翼，兩個長刀翼相對設(shè)置，且均與所述三個短刀翼中的一個相鄰，三個短刀翼和兩個長刀翼上均布設(shè)有切削齒；切削齒分為主齒、后齒和保經(jīng)齒；其中兩個長刀翼上分別裝有七個主齒，三個短刀翼上分別裝有四個主齒，兩個長刀翼中的一個和其相鄰的一個短刀翼上均裝有三個后齒，另一個長刀翼和另外兩個短刀翼分別裝有四個后齒，所有五個刀翼上均裝有保經(jīng)齒，并布置刀翼的外周圍。本實用新型的鉆頭提高了鉆井的穩(wěn)定性，減少扭矩波動，保護了鉆頭上的PDC復(fù)合片不崩裂、破碎，從而提高了鉆頭的使用壽命，節(jié)約了鉆井成本。
【專利說明】一種石油鉆井用胎體限位齒鉆頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及石油、地質(zhì)鉆井鉆頭領(lǐng)域中的胎體限位齒鉆頭。

【背景技術(shù)】
[0002]目前石油，地質(zhì)鉆井現(xiàn)場在用的鉆頭有很多，因制造工藝和使用材料的不同又分為鋼體和胎體，但是它們用的切削齒絕大部分為PDC復(fù)合片，也就是所說的鋼體PDC鉆頭，胎體PDC鉆頭。已有的PDC鉆頭在適應(yīng)地層中具有機械鉆速快、進尺高、鉆壓少，可適應(yīng)鉆速高等優(yōu)點，在石油和地質(zhì)鉆井中得到了廣泛應(yīng)用，為石油企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟和社會效益。但因PDC鉆頭，普遍存在的一個問題就是PDC復(fù)合片較脆易于崩碎，胎體鉆頭通常被用于較硬地層，但在較硬底層使用時，當鉆頭深入到地層的一定深度之后，鉆探的效率較低，但鉆速依然很高，鉆頭和地層之間的強烈摩擦，使得鉆頭的磨損較大，易造成PDC復(fù)合片早期因吃入巖層量大而崩裂破碎，造成鉆頭過早磨損，縮短鉆頭的使用壽命，減少鉆井進尺，使鉆井成本大大提聞。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種不易磨損和斷裂、鉆井高效適用復(fù)雜地層結(jié)構(gòu)的石油鉆井用胎體限位齒鉆頭。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0005]一種石油鉆井用胎體限位齒鉆頭，包括鉆頭體I和分布在鉆頭體I上的、刀翼、噴嘴7和水嘴8，以及與鉆頭體連接的接頭9。其中:鉆頭體I上均布裝有三個短刀翼2和兩個長刀翼6,兩個長刀翼6相對設(shè)置,且均與所述三個短刀翼2中的一個相鄰,三個短刀翼2和兩個長刀翼6上均布設(shè)有切削齒；切削齒分為主齒3、后齒4和保經(jīng)齒5 ;其中兩個長刀翼6上分別裝有七個主齒3，三個短刀翼2上分別裝有四個主齒3，兩個長刀翼6中的一個和其相鄰的一個短刀翼2上均裝有三個后齒4，另一個長刀翼6和另外兩個短刀翼2分別裝有四個后齒4，所有五個刀翼上均裝有保經(jīng)齒5，并布置刀翼的外周圍。
[0006]上述方案進一步包括:從鉆頭體I中心向外，在兩個長刀翼6上,第二個和第三個主齒3之間，工作面后旁分別安裝有限位齒10，限位齒10為圓柱狀，限位齒10高出基體5—8mm ο
[0007]所述的主齒3、后齒4、保經(jīng)齒5均為聚晶金剛石TOC復(fù)合片，其規(guī)格分別為Φ 16X 13mm、Φ 13.4X8mm、Φ 13.4X8mm0
[0008]鉆頭體I上加工有一個水嘴8和五個噴嘴7，水嘴8位于鉆頭體I的中部，五個噴嘴7均布于水嘴8外圍的刀翼之間。
[0009]采用這種結(jié)構(gòu)后，石油鉆井用胎體限位齒鉆頭因主齒上焊有PDC復(fù)合片，有剪切破碎巖石作用，因機械鉆速較高，且又因為有限位齒，限制了鉆井過程中鉆切巖層的速度，也就是在高速鉆井的工況下合理適當吃入巖層量，提高了鉆井的穩(wěn)定性。減少了扭矩波動，從而保護了鉆頭上的PDC復(fù)合片不崩裂、破碎、碰撞裂傷損壞，造成鉆頭過早磨損，縮短了鉆頭使用壽命，而減少鉆井進尺。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1 一種石油鉆井用胎體限位齒鉆頭的冠面俯視示意圖:
[0011]圖2 —種石油鉆井用胎體限位齒鉆頭的側(cè)面剖視示意圖。
[0012]圖中:i鉆頭體2短刀翼3主齒4后齒5保經(jīng)齒6長刀翼7噴嘴8水嘴9接頭10限位齒。

【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合了說明書附圖1，附圖2，對本實用新型做進一步的描述。
[0014]一種石油鉆井用胎體限位齒鉆頭，包括鉆頭體1，接頭9，鉆頭體I上均布裝有五個刀翼，噴嘴7和水嘴8，鉆頭體I上端與接頭9連接，所述的五個刀翼，分別為:三個短刀翼2，兩個長刀翼6，，五個刀翼上均布設(shè)有切削齒，切削齒分為主齒3，后齒4和保經(jīng)齒5，兩個長刀翼6上分別裝有七個主齒3，三個短刀翼2上分別裝有四個主齒3，所述兩個長刀翼6相對設(shè)置，且均與所述三個短刀翼2中的一個相鄰，兩個長刀翼6中的一個和其相鄰的一個短刀翼2上均裝有三個后齒4、其余的一個長刀翼6兩個短刀翼2分別裝有四個后齒4，所有刀翼上均裝有保經(jīng)齒5。兩個長刀翼6上分別裝有提高鉆頭穩(wěn)定性的限位齒10。限位齒10裝在鉆頭的冠面中部，具體地說限位齒10安裝在兩個長刀翼6上，從鉆頭體I中心向夕卜，在第二個和第三個主齒3之間工作面之后旁，限位齒10為圓柱狀，限位齒高出機體5到8mm。所述的主齒3,后齒4,保經(jīng)齒5,限位齒10均為復(fù)合片。鉆頭體I上,加工有一個水嘴8和五個噴嘴7，水嘴8位于鉆頭體I的中部，五個噴嘴7均布于鉆頭體I上。
[0015]胎體鉆頭通常被用于較堅硬的地層，當現(xiàn)場碰到較硬地層需要胎體鉆頭I時，把組裝造好的胎體限位齒鉆頭與鉆具連接好并順利下井鉆井，由于本實用新型胎體限位鉆頭的特殊設(shè)計。兩個長刀翼6上各安裝有一個限位齒10。在快速鉆井過程中，因限位齒10高出機體，它首先接觸巖層。限位齒10對于巖層沒有很強的切削能力，但是它能夠控制鉆頭的切入巖層量，提高鉆頭的穩(wěn)定性，從而保護了鉆頭上的PDC復(fù)合片不崩裂、破碎而造成鉆頭的過早損傷，延長了胎體限位齒鉆頭的使用壽命，增加了鉆井速度和鉆井進尺。
[0016]通過上述實施例進一步說明，本實用新型由于是根據(jù)地質(zhì)巖層可鉆性選用兩種不同PDC復(fù)合片切削齒，雙排布置排列，交錯布置在鉆頭的徑向面形成不同曲率和切削刃結(jié)構(gòu)，也增加了鉆頭的穩(wěn)定性，深大水道和大排屑槽水力設(shè)計，最大化噴嘴和水嘴的設(shè)計組合，過流體積改善了鉆頭的水力學(xué)，形成最大化排屑槽面積達到最好的清洗鉆頭、冷卻鉆頭，同時也更加有利于改善巖屑運移狀況，提高鉆速和鉆井效率。
【權(quán)利要求】
1.一種石油鉆井用胎體限位齒鉆頭，包括鉆頭體(I)和分布在鉆頭體(I)上的、刀翼、噴嘴(7 )和水嘴(8 )，以及與鉆頭體連接的接頭(9 )，其特征是:鉆頭體(I)上均布裝有三個短刀翼(2)和兩個長刀翼(6)，兩個長刀翼(6)相對設(shè)置，且均與所述三個短刀翼(2)中的一個相鄰，三個短刀翼(2)和兩個長刀翼(6)上均布設(shè)有切削齒；切削齒分為主齒(3)、后齒(4)和保經(jīng)齒(5);其中兩個長刀翼(6)上分別裝有七個主齒(3)，三個短刀翼(2)上分別裝有四個主齒(3 )，兩個長刀翼(6 )中的一個和其相鄰的一個短刀翼(2 )上均裝有三個后齒(4)，另一個長刀翼(6)和另外兩個短刀翼(2)分別裝有四個后齒(4)，所有五個刀翼上均裝有保經(jīng)齒(5)，并布置刀翼的外周圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油鉆井用胎體限位齒鉆頭，其特征是:從鉆頭體(I)中心向外，在兩個長刀翼(6)上，第二個和第三個主齒(3)之間，工作面后旁分別安裝有限位齒(10)，限位齒(10)為圓柱狀，限位齒(10)高出基體5 — 8mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石油鉆井用胎體限位齒鉆頭，其特征是:所述的主齒(3)、后齒(4)、保經(jīng)齒(5)均為聚晶金剛石F1DC復(fù)合片，其規(guī)格分別為Φ16Χ13ι?πι、Φ 13.4 X 8mm、Φ 13.4X8mm0
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石油鉆井用胎體限位齒鉆頭，其特征是:鉆頭體(I)上加工有一個水嘴(8 )和五個噴嘴(7 )，水嘴(8 )位于鉆頭體(I)的中部，五個噴嘴(7 )均布于水嘴(8)外圍的刀翼之間。
【文檔編號】E21B10/60GK203835270SQ201420189058
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】張占奎, 尹艷娥, 張曉文, 王懷軍, 劉超, 于文源, 李勇杰 申請人:滄州格銳特鉆頭有限公司