[實用新型]正前角齒和負前角齒在同一鉆頭的石油鉆頭

在審

• 申請號: 200620035576.2
• 申請日: 2006-09-14
• 公開（公告）號: CN201013243Y
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 秦臻
• 申請（專利權）人: 秦臻
• 主分類號: E21B10/42
• 分類號: E21B10/42
• 代理公司: 成都中亞專利代理有限公司
• 代理人: 胡松濤

技術領域

本實用新型用于石油、天然氣鉆采技術，特別是一種正前角齒和負前角齒在同一鉆頭的石油鉆頭。

背景技術

現有的石油、氣開采鉆頭，其鉆頭的頭部都是負前角齒布齒，這種齒布齒的優點是齒尖強度好，耐沖擊，它的切削原理是：對鉆頭施加鉆壓，并同時轉動，這時力通過負前角齒分解成向下的壓力F1和向前的剪切力F2共同對地層進行擠壓及剪切形成鉆進。(如圖2A所示)但由于地層的復雜性，在進行鉆探時會遇到各種不同的地質情況，如泥巖地層(即橡皮泥地層)，傳統的鉆頭由于其切削角度為負前角，對地層產生的擠壓會使其凹陷下去，即產生所謂讓刀現象(如圖2B所示)，使其鉆探進度大大減弱鉆進速度非常緩慢，延長了工作時間。這便是當今世界在開采油氣井時遇到的最大難題。至今仍未能得到有效地解決，所以成為世上一項尚未解決的技術難題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于公開一種在現有鉆頭的基礎上，對鉆頭齒的布置針對泥巖特性作了既能較輕松的楔入泥巖中，這樣就能對泥巖進行有效的切削，又耐沖擊，又不易造成齒崩缺的正前角齒和負前角齒在同一鉆頭的石油鉆頭。

為了達到上述目的所采用的技術方案是：

正前角齒和負前角齒在同一鉆頭的石油鉆頭，每一個鉆頭基體上至少有兩條長刀翼，其余為短刀翼，同一條長刀翼或短刀翼上設有齒向一致的正前角齒或負前角齒。所述的長刀翼和短刀翼上的正前角齒和負前角齒每隔一條或二條或三條就相互交叉布局。如圖2所示。

本實用新型的工作原理和優點在于：

由于有了上述正前角齒與負前角齒在同一鉆頭的布局，就不會對泥巖產生向下的擠壓力，而是能較輕松的楔入泥巖中，這樣就能對泥巖進行有效的切削。避免了鉆頭只有正前角而楔角小，不耐沖擊的缺陷。而將二者技術優勢結合起來使用，互相彌補其弱點，使其對泥巖地層的鉆進得到有效的提高，從而解決了當前泥巖地層的鉆探中所遇到的難題。

附圖說明

圖1是鉆頭齒向對泥巖鉆探效果比較示意圖。

圖2是A、B刀翼交叉布局示意圖。

其中：1、鉆頭基體；2、長刀翼；3、短刀翼；A、正前角齒；B、負前角齒。

具體實施方式

正前角齒和負前角齒在同一鉆頭的石油鉆頭，在鉆頭基體1上，每一條長刀翼2和短刀翼3上的齒向是一致的，如A刀翼即刀翼上的每一個齒向都是負前角齒；如B刀翼即刀翼上的每一個齒向都是正前角齒。每一個鉆頭至少有兩條長刀翼2，其余為短刀翼3。其特點是所述的正前角齒與負前角齒在同一鉆頭是指A與B兩種齒向的形狀布局為A、B刀翼相互交叉布局，整個鉆頭中，無論是A長刀翼2還是A短刀翼3，??B長刀翼2還是B短刀翼3，A與B每隔一條就相互交叉布局。如圖1、2所示。

優先選擇在8個刀翼鉆頭進上實施，因為采用正負前角隔排(翼)布齒，那么有4個刀翼是負前角布齒，它們能夠自成體系的形成一個4刀翼鉆頭進行正常鉆進。但當在特定情況下需要補充時，另外4個正前角布齒的刀翼則會對它進行補充。隨著不斷的發展，還會采用4～16個刀翼、雙排布齒等方式。