[實用新型]強(qiáng)錐PDC減振提速鉆頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320519785.4
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN203452651U
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 祝效華;劉偉吉;徐培碧
• 申請（專利權(quán)）人: 成都中騰石油工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: E21B10/43
• 分類號: E21B10/43;E21B10/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種強(qiáng)錐PDC減振提速鉆頭，屬于油氣開采工程中的一種破巖工具，特別適用于硬地層、高研磨性地層鉆井，可以大大提高巖石的破碎效率和鉆速。?

背景技術(shù)

由于常規(guī)PDC鉆頭在中軟地層具有機(jī)械鉆速快、壽命長、進(jìn)尺多等優(yōu)點，所以在石油天然氣鉆井中被廣泛使用。但是隨著油氣開采向深井、超深井以及硬地層、高研磨性地層發(fā)展，現(xiàn)有常規(guī)PDC鉆頭由于在鉆硬地層、高研磨性地層時壽命短、單只進(jìn)尺量少，已經(jīng)不能滿足鉆井工程的需要，所以急需一種能夠高效破巖的鉆井工具。?

對于常規(guī)PDC鉆頭而言，由于鉆頭外圍線速度高，內(nèi)部線速度低，鉆頭中心部位的巖石難以得到有效破碎，而刀翼外部的切削齒由于承擔(dān)主要的破巖工作，因此更易失效，尤其對于硬地層以及高研磨性地層。然而，新型強(qiáng)錐PDC鉆頭在巖石破碎坑的中心產(chǎn)生局部應(yīng)力集中，在切削齒的重復(fù)切削下使得巖石更容易破碎，從而大大提高了鉆頭的破巖效率和機(jī)械鉆速，并且新型強(qiáng)錐PDC鉆頭有利于鉆頭平穩(wěn)工作，降低鉆頭破巖產(chǎn)生的橫向振動，對于井下工具也有保護(hù)作用。?

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本實用新型特提供一種強(qiáng)錐PDC減振提速鉆頭。其技術(shù)方案是：強(qiáng)錐PDC減振提速鉆頭，主要包括鉆頭體、噴嘴、PDC切削齒、強(qiáng)錐、主刀翼和副刀翼，其結(jié)構(gòu)特征是：主刀翼為2-4個均布，副刀翼為3-4個均布，強(qiáng)錐為一獨(dú)立切削齒，位于鉆頭體的中心或中心無齒區(qū)域內(nèi)，PDC切削齒為單排布置或雙排布置。?

所述強(qiáng)錐由圓柱和冠部組成，其冠部可以根據(jù)需要將其設(shè)計為圓錐形、楔形、球形、倒圓圓柱形、倒角圓柱形、勺形、凸錐形、圓錐臺階形，球形臺階形、楔形臺階形、倒圓圓柱臺階形、倒角圓柱臺階形、勺形臺階形、凸錐臺階形等有利于破巖的形狀，其材質(zhì)為硬質(zhì)合金或者由聚晶金剛石層與硬質(zhì)合金基體復(fù)合而成。?

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：(1)目前使用的常規(guī)PDC鉆頭在硬地層、高研磨性地層中鉆頭壽命短、單只進(jìn)尺量少導(dǎo)致起下鉆頻繁、鉆頭消耗大、鉆井成本高等嚴(yán)重制約了硬地層、高研磨性地層油氣的開采，采用本實用新型后將大大提高鉆頭的破巖效率和機(jī)械鉆速，對于節(jié)約鉆井成本，縮短建井周期有積極作用；(2)特別適合與硬和研磨性地層；(3)能夠有利于鉆頭平穩(wěn)工作，減少鉆頭的橫向振動，對井下工具也有保護(hù)作用。?

附圖說明

圖1是本實用新型強(qiáng)錐PDC減振提速鉆頭的正面圖。?

圖2是本實用新型強(qiáng)錐PDC減振提速鉆頭的側(cè)視圖。?

圖3是本實用新型強(qiáng)錐PDC減振提速鉆頭的后視圖。?

圖4至圖39為強(qiáng)錐的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4至圖6為圓錐形，圖7至圖11為楔形，圖12為球形，圖13為倒圓圓柱形，圖14為倒角圓柱形，圖15至圖19為勺形，圖20至圖22為凸錐形，圖23為圓錐臺階形，圖24至圖27為楔形臺階形，圖29至圖31為球形臺階形，圖32為倒圓圓柱臺階形，圖33為倒角圓柱臺階形，圖34、圖35為勺形臺階形，圖36至圖39為凸錐臺階形。?

圖中：1.鉆頭體，2.噴嘴，3.PDC切削齒，4.強(qiáng)錐，5.主刀翼，6.副刀翼。?

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進(jìn)一步說明。?

如圖1至圖3所示，本實用新型涉及一種強(qiáng)錐PDC減振提速鉆頭，屬于油氣開采工程中的一種破巖工具，主要包括鉆頭體1、噴嘴2、PDC切削齒3、強(qiáng)錐4、主刀翼5和副刀翼6，其結(jié)構(gòu)特征是：主刀翼5為2-4個均布，副刀翼6為3-4個均布，強(qiáng)錐4為一獨(dú)立切削齒，位于鉆頭體1的中心或中心無齒區(qū)域內(nèi)，PDC切削齒3為單排布置或雙排布置。?

如圖4至圖39所示，本實用新型強(qiáng)錐4由圓柱和冠部組成，其冠部可以根據(jù)需要將其設(shè)計為圓錐形、楔形、球形、倒圓圓柱形、倒角圓柱形、勺形、凸錐形、圓錐臺階形，球形臺階形、楔形臺階形、倒圓圓柱臺階形、倒角圓柱臺階形、勺形臺階形、凸錐臺階形等有利于破巖的形狀，其材質(zhì)為硬質(zhì)合金或者由聚晶金剛石層與硬質(zhì)合金基體復(fù)合而成；強(qiáng)錐切削齒4能夠在井眼中心產(chǎn)生局部應(yīng)力集中，提高井眼中心區(qū)域的破巖效率，大大提高了鉆頭機(jī)械鉆速；此外強(qiáng)錐PDC鉆頭能夠減少鉆頭振動，尤其能夠大幅減少其橫向振動，從而可大幅延長鉆頭壽命，對井下工具也有保護(hù)作用。