用于底礫巖鉆進(jìn)的混合鉆頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及石油鉆探工具領(lǐng)域，提供一種用于底礫巖鉆進(jìn)的混合鉆頭，以解決目前在礫徑大、含量高、膠結(jié)致密、井斜角大、厚度大的底礫巖地層中運(yùn)用常規(guī)PDC鉆頭鉆進(jìn)底礫巖地層時(shí)，PDC鉆頭鉆進(jìn)效率低且使用壽命短的問(wèn)題。該混合鉆頭包括鉆頭基體，鉆頭基體表面設(shè)置有若干刀翼，刀翼上設(shè)置有若干PDC切削齒，PDC切削齒的類型包括平面PDC切削齒和球面PDC切削齒。本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案能夠兼顧機(jī)械鉆速和使用壽命。
【專利說(shuō)明】
用于底礫巖鉆進(jìn)的混合鉆頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及石油鉆探工具領(lǐng)域，特別涉及一種用于底礫巖鉆進(jìn)的混合鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)渤海北部地區(qū)各區(qū)塊館陶組地層中均存在著大段底礫巖地層，當(dāng)使用常規(guī)PDC鉆頭在底礫巖地層中鉆進(jìn)時(shí)，切削齒容易受到較大的沖擊載荷發(fā)生崩齒而失去切削能力，導(dǎo)致鉆頭進(jìn)尺低不能有效鉆穿礫巖層段。
[0003]目前，從現(xiàn)場(chǎng)鉆井情況來(lái)看，在鉆遇該底礫石地層時(shí)頻繁起鉆換牙輪鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn)，嚴(yán)重影響鉆井周期;而且牙輪鉆頭鉆井效率低且抗磨損能力差，使得底礫巖中的鉆井效率低且鉆井時(shí)間長(zhǎng)，海洋鉆井作業(yè)費(fèi)用昂貴，因此提高roc鉆頭工作性能對(duì)于節(jié)省鉆井成本具有非常重要的意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]【要解決的技術(shù)問(wèn)題】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于底礫巖鉆進(jìn)的混合鉆頭，以解決目前在礫徑大、含量高、膠結(jié)致密、井斜角大、厚度大的底礫巖地層中運(yùn)用常規(guī)roc鉆頭鉆進(jìn)底礫巖地層時(shí)，PDC鉆頭鉆進(jìn)效率低且使用壽命短的問(wèn)題。
[0006]【技術(shù)方案】
[0007]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0008]本實(shí)用新型涉及一種用于底礫巖鉆進(jìn)的混合鉆頭，包括鉆頭基體，所述鉆頭基體表面設(shè)置有若干刀翼，所述刀翼上設(shè)置有若干PDC切削齒，所述PDC切削齒的類型包括平面PDC切削齒和球面roc切削齒。
[0009]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，至少有兩個(gè)刀翼包括前排切削齒和后排切削齒，所述刀翼的前排切削齒為平面roc切削齒和球面roc切削齒混合布置，所述刀翼的后排切削齒為平面roc切削齒、球面roc切削齒或者通過(guò)平面roc切削齒與球面roc切削齒混合布置而成。
[0010]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述前排切削齒的平面PDC切削齒和球面roc切削齒分布在整個(gè)冠面或者冠面的任意局部區(qū)域。
[0011]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述前排切削齒中，平面roc切削齒在刀翼上的出刃高度和球面roc切削齒在刀翼上的出刃高度相同。
[0012]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述前排切削齒中的球面PDC切削齒的后傾角為10?15度，所述前排切削齒中的平面roc切削齒的后傾角為23?28度，所述后排切削齒中的平面PDC切削齒的后傾角為25?30度，球面PDC切削齒的后傾角為15?20度，所述后排切削齒的出刃高度比前排切削齒的出刃高度低0.5?2mm。
[0013]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述平面PDC切削齒的直徑為16?19mm，所述球面PDC切削齒的直徑為16?19mm、球面半徑為20?25mm。
[0014]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述相鄰刀翼的間隙處設(shè)置有排肩槽，所述排肩槽上設(shè)置有若干噴嘴。
[0015]【有益效果】
[0016]本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0017]本實(shí)用新型對(duì)刀翼上roc切削齒采用雙排布局方式，而且，相鄰刀翼的前排切削齒采取平面roc切削齒與球面roc切削齒交錯(cuò)布置的方式，后排采取平面PDC切削齒與前排齒同軌布置的方式，因此能夠兼顧機(jī)械鉆速和使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例一提供的用于底礫巖鉆進(jìn)的混合鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例一提供的表面為球面的球面roc切削齒的局部示意圖。
[0020]圖中標(biāo)記:
[0021 ] 1-鉆頭基體;2-刀翼;3-平面roc切削齒;4-球面roc切削齒;5-噴嘴;6-排肩槽。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行清楚、完整的描述。
[0023]實(shí)施例一
[0024]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的用于底礫巖鉆進(jìn)的混合鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例一提供的球面PDC切削齒的局部示意圖。如圖1所示，包括鉆頭基體I，鉆頭基體I表面設(shè)置有若干刀翼，相鄰刀翼的間隙處設(shè)置有排肩槽，排肩槽上設(shè)置有若干噴嘴。刀翼上設(shè)置有若干roc切削齒，其中roc切削齒的類型包括平面roc切削齒3和球面roc切削齒4，刀翼上的平面roc切削齒和球面roc切削齒混合布置。
[0025]本實(shí)施例中，具體地，鉆頭基體I表面設(shè)置有刀翼BLDl、刀翼BLD2、刀翼BLD3、刀翼BLD4、刀翼BLD5、刀翼BLD6。相鄰刀翼的間隙處設(shè)置有排肩槽，排肩槽上設(shè)置有若干噴嘴，圖1中，刀翼BLD2、刀翼BLD3的間隙處設(shè)置有排肩槽6，排肩槽6上設(shè)置有噴嘴5。
[0026]本實(shí)施例中，刀翼上設(shè)置有若干roc切削齒，具體地，包括前排切削齒和后排切削齒，處于相鄰位置的兩個(gè)刀翼的前排切削齒的類型不同，各個(gè)刀翼的后排切削齒均采用平面PDC切削齒。如圖2所示，相鄰刀翼的前排切削齒采取平面PDC切削齒與球面PDC切削齒交錯(cuò)布置的方式，后排采取平面PDC切削齒與前排齒同軌布置的方式，刀翼BLDl、刀翼BLD3和刀翼BLD5前排切削齒由若干平面H)C切削齒組成，刀翼BLD2、刀翼BLD4和刀翼BLD6的前排切削齒由若干球面PDC切削齒組成。刀翼BLD1、刀翼BLD2、刀翼BLD3、刀翼BLD4、刀翼BLD5和刀翼BLD6的后排切削齒均由若干平面I3DC切削齒組成。
[0027]本實(shí)施例中，前排切削齒分布在整個(gè)冠面或者冠面的任意局部區(qū)域。前排切削齒中，平面roc切削齒在刀翼上的出刃高度和球面roc切削齒在刀翼上的出刃高度相同。
[0028]本實(shí)施例中，前排切削齒中的球面PDC切削齒的后傾角為15度，由于球面PDC切削齒的表面為球面，其切削效率較低，通過(guò)將球面roc切削齒的后傾角設(shè)置為15可以彌補(bǔ)球面PDC切削齒切削效率低的缺點(diǎn)。前排切削齒中的平面PDC切削齒的后傾角為25度，后排切削齒中的平面roc切削齒的后傾角為25度，后排切削齒的出刃高度比前排切削齒的出刃高度低 Imm0
[0029]本實(shí)施例中，平面roc切削齒的直徑為18mm，球面TOC切削齒的直徑為18mm、球面半徑SR為25mm。
[0030]從以上實(shí)施例可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例對(duì)刀翼上PDC切削齒采用雙排布局方式，而且，相鄰刀翼的前排切削齒采取平面roc切削齒與球面roc切削齒交錯(cuò)布置的方式，后排采取平面roc切削齒與前排齒同軌布置的方式，因此能夠兼顧機(jī)械鉆速和使用壽命。
[0031 ]需要說(shuō)明，以上描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，也不是對(duì)本實(shí)用新型的限制?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于底礫巖鉆進(jìn)的混合鉆頭，其包括鉆頭基體(I)，所述鉆頭基體(I)表面設(shè)置有若干刀翼(2)，所述刀翼(2)上設(shè)置有若干roc切削齒，所述roc切削齒的類型包括平面roc切削齒(3)和球面roc切削齒(4)，其特征在于:至少有兩個(gè)刀翼(2)包括前排切削齒和后排切削齒，所述刀翼(2)的前排切削齒為平面roc切削齒(3)和球面roc切削齒(4)混合布置，所述刀翼(2)的后排切削齒為平面roc切削齒(3)、球面roc切削齒(4)或者通過(guò)平面roc切削齒(3)與球面roc切削齒(4)混合布置而成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于底礫巖鉆進(jìn)的混合鉆頭，其特征在于所述前排切削齒的平面roc切削齒(3)和球面roc切削齒(4)分布在整個(gè)冠面或者冠面的任意局部區(qū)域。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于底礫巖鉆進(jìn)的混合鉆頭，其特征在于所述前排切削齒中，平面roc切削齒(3)在刀翼上的出刃高度和球面roc切削齒(4)在刀翼上的出刃高度相同。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一所述的用于底礫巖鉆進(jìn)的混合鉆頭，其特征在于所述前排切削齒中的球面PDC切削齒(4)的后傾角為1?15度，所述前排切削齒中的平面PDC切削齒(3)的后傾角為23?28度，所述后排切削齒中的平面H)C切削齒(3)的后傾角為25?30度，球面roc切削齒(4)的后傾角為15?20度，所述后排切削齒的出刃高度比前排切削齒的出刃高度低0.5?2mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于底礫巖鉆進(jìn)的混合鉆頭，其特征在于所述平面roc切削齒(3)的直徑為16?19mm，所述球面PDC切削齒(4)的直徑為16?19mm、球面半徑SR為20?25mm ο6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于底礫巖鉆進(jìn)的混合鉆頭，其特征在于所述相鄰刀翼(2)的間隙處設(shè)置有排肩槽(6)，所述排肩槽(6)上設(shè)置有若干噴嘴(5)。
【文檔編號(hào)】E21B10/43GK205422546SQ201521080249
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年12月22日
【發(fā)明人】范曉勒, 劉明, 張璠, 周學(xué)軍
【申請(qǐng)人】四川川石·克銳達(dá)金剛石鉆頭有限公司