[實用新型]防斜PDC鉆頭

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820027948.6
• 申請日: 2008-09-09
• 公開（公告）號: CN201292772Y
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王福修;邱巍;田京燕;于建賓
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院
• 主分類號: E21B10/46
• 分類號: E21B10/46
• 代理公司: 北京市中實友知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 羅文遠

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種石油天然氣鉆井鉆頭，尤其是一種防斜PDC鉆頭。

背景技術(shù)

常規(guī)PDC鉆頭在裂隙地層、斷裂地層或大傾角地層中鉆進的時候，容易鉆出傾斜的井眼，因此，為了防止井斜，鉆出一個近似垂直的井眼，常常采用降低鉆壓的鉆進方法，但這樣會使機械鉆速顯著降低。既能夠防止井斜又不降低機械鉆速的一種有效方法是采用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具，但成本太高。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠采用常規(guī)鉆壓鉆進的防斜PDC鉆頭。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型防斜PDC鉆頭主要由鉆頭基體、刀翼、PDC切削齒、噴嘴、流道和排屑槽組成，噴嘴鑲裝在鉆頭基體上，刀翼固定在鉆頭基體上，PDC切削齒布置在刀翼上，刀翼的外端達不到鉆頭直徑尺寸；在鉆頭冠部端面上，位于大約半個圓區(qū)域的所有刀翼上最外一顆PDC切削齒都達到鉆頭直徑尺寸，而位于另一個大約半圓區(qū)域的所有刀翼上最外一顆PDC切削齒都只達到刀翼的外端。

采用這樣的結(jié)構(gòu)后，最外一顆PDC切削齒達到鉆頭直徑尺寸的所有刀翼位于的大約半個圓組成了主動切削區(qū)，而最外一顆PDC切削齒只達到刀翼外端的所有刀翼位于的那大約半個圓組成了被動切削區(qū)，主動切削區(qū)具有切削井壁的作用，而被動切削區(qū)則沒有切削井壁的作用，所以鉆出的井眼直徑大小取決于主動切削區(qū)。在本實用新型防斜PDC鉆頭在容易導(dǎo)致井斜的地層中鉆進而且井眼已經(jīng)處于輕微傾斜狀態(tài)的情況下，當(dāng)主動切削區(qū)旋轉(zhuǎn)到井眼低邊的時候，由于重力的作用，被動切削區(qū)不接觸高邊井壁，主動切削區(qū)向井斜減小的方向切削出新的低邊井壁；而當(dāng)主動切削區(qū)旋轉(zhuǎn)到井眼高邊的時候，由于重力的作用，被動切削區(qū)接觸低邊井壁，主動切削區(qū)仍然是向井斜減小的方向切削出新的高邊井壁，因此隨著旋轉(zhuǎn)鉆進的不斷進行，井眼的傾斜程度越來越小，就是說，本實用新型具有自動降斜的優(yōu)點。這個降斜的過程與鉆壓的大小沒有直接的關(guān)系，因此，本實用新型防斜PDC鉆頭在容易導(dǎo)致井斜的地層中鉆進時，采用常規(guī)鉆壓也能夠保持井眼近似垂直，從而能夠提高機械鉆速，而與采用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的鉆進方法相比較，可以節(jié)省鉆井成本。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明。

圖1是本實用新型防斜PDC鉆頭一種實施方式的鉆頭冠部端面示意圖。

具體實施方式

參照圖1的防斜PDC鉆頭主要由鉆頭基體1、刀翼2、PDC切削齒3、噴嘴4、流道5和排屑槽6組成，噴嘴4鑲裝在鉆頭基體1上，刀翼2固定在鉆頭基體1上，PDC切削齒3布置在刀翼2上，刀翼2的外端達不到鉆頭直徑尺寸；在鉆頭冠部端面上，位于水平中心線上面的大約半個圓區(qū)域的每一個刀翼2上最外一顆PDC切削齒3都達到了鉆頭直徑尺寸，組成了具有切削井壁作用的主動切削區(qū)，而位于水平中心線下面的大約半個圓區(qū)域的每一個刀翼2上最外一顆PDC切削齒3都只達到刀翼2的外端，組成了沒有切削井壁作用的被動切削區(qū)。

在容易導(dǎo)致井斜的地層中鉆進時，首先把圖1所示的防斜PDC鉆頭與常規(guī)旋轉(zhuǎn)鉆具連接起來，一同下入井底，然后開泵循環(huán)鉆井液并加壓旋轉(zhuǎn)鉆進。在鉆進過程中，假若由于某種原因使井眼發(fā)生了輕微的傾斜，在這種情況下，當(dāng)主動切削區(qū)旋轉(zhuǎn)到井眼低邊的時候，由于重力的作用，被動切削區(qū)不接觸高邊井壁，主動切削區(qū)向井斜減小的方向切削出新的低邊井壁；而當(dāng)主動切削區(qū)旋轉(zhuǎn)到井眼高邊的時候，由于重力的作用，被動切削區(qū)接觸低邊井壁，主動切削區(qū)仍然是向井斜減小的方向切削出新的高邊井壁，因此隨著旋轉(zhuǎn)鉆進的不斷進行，井眼的傾斜程度越來越小，也就是說，本實用新型具有自動降斜鉆進的優(yōu)點。因為降斜的過程與鉆壓的大小沒有直接的關(guān)系，因此，使用本實用新型鉆進的時候，為了保持井眼近似垂直不必降低鉆壓，從而可以提高機械鉆速。由于沒有使用價格昂貴的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具，所以本實用新型可以節(jié)省鉆井成本。