[實用新型]一種尖圓齒微取芯鉆頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320724505.3
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN203547543U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳嵐?jié)?/a>;閉磊
• 申請（專利權(quán)）人: 成都百施特金剛石鉆頭有限公司
• 主分類號: E21B10/02
• 分類號: E21B10/02;E21B25/10
• 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主要用于石油天然氣鉆井的微取芯鉆頭，尤其涉及一種具有快速使巖心斷裂功能的尖圓齒微取芯鉆頭。

背景技術(shù)

近年來，各個油田對石油天然氣的開發(fā)周期和安全性的要求越來越高，與之相配套的的各種工具在性能上有了很大的提高，在鉆進過程中對鉆頭的機械鉆速和進尺的要求也越來越高。比如，地質(zhì)錄井需要識別巖屑和完成井下地質(zhì)剖面，但是傳統(tǒng)的PDC鉆頭在硬地層中鉆進時巖屑細小，給巖屑識別帶來困難。當前，市場中已經(jīng)出現(xiàn)了一種微取芯鉆頭，該鉆頭的結(jié)構(gòu)特點是鉆頭心部沒有切削齒參與切削，鉆頭某兩個刀翼之間的水道較其它水道較深，在水道側(cè)壁設(shè)置一巖心斷裂結(jié)構(gòu)，在鉆進過程中會形成巖心，巖心與斷裂結(jié)構(gòu)接觸后會自動斷裂，斷裂的巖心隨鉆井液一起排出井底。這種結(jié)構(gòu)提高了鉆頭的機械鉆速，通過鉆井液攜帶出的巖心可進行地層巖性檢測，但是結(jié)構(gòu)相對較為復(fù)雜，需要斷芯結(jié)構(gòu)和深排屑槽，水道較深的刀翼，在扭矩較大的情況下會存在斷刀翼的風險。因此提高鉆頭的鉆井效率和安全性十分關(guān)鍵，缺一不可。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種具有快速使巖心斷裂功能且結(jié)構(gòu)穩(wěn)固的尖圓齒微取芯鉆頭。

本實用新型通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：

本實用新型所述尖圓齒微取芯鉆頭包括接頭、基體、刀翼和切削齒，以所述鉆頭使用時的前進方向為前方，所述接頭與所述基體的后端連接，所述刀翼為多個，分布于所述基體前部的圓周上，所述切削齒設(shè)于所述刀翼中前段的表面，所述基體前端端面的中心前方設(shè)置有用于獲取微小巖心的取芯空間，所述多個刀翼的中前段分布于所述取芯空間的周圍；所述基體前端端面中位于所述取芯空間所在區(qū)域的位置設(shè)置有用于使所述微小巖心斷裂的尖圓齒，所述尖圓齒的前部為外凸圓弧形的尖部，所述尖圓齒的尖部指向正前方或斜前方。

應(yīng)用時，尖圓齒的尖部能夠快速使取芯空間的微小巖心斷裂，并能夠通過調(diào)節(jié)尖圓齒的長度、安裝位置以及其尖部的指向來調(diào)節(jié)巖心成形的長度、完整度，應(yīng)用方便。

具體地，所述取芯空間的直徑為M，3mm≤M≤25mm。取芯長度不宜過長，避免掉入井底重復(fù)切削。

優(yōu)選地，所述尖圓齒為PDC復(fù)合齒、熱穩(wěn)定聚晶齒或硬質(zhì)合金齒。

根據(jù)實際應(yīng)用需求，所述尖圓齒位于所述基體前端端面的正中位置，所述尖圓齒的尖部指向與正前方之間的夾角為α，0°≤α＜90°；作為優(yōu)選，所述夾角α的取值范圍為0°≤α＜45°。

根據(jù)需要，所述尖圓齒的后部與正前方之間的夾角為β，0°≤β＜90°；所述尖圓齒具有側(cè)轉(zhuǎn)角γ，-20°≤γ＜20°。

所述尖圓齒也可位于所述基體前端端面正中外側(cè)的位置，則所述尖圓齒遠離所述基體前端端面正中位置的距離以所述尖圓齒的尖部位于所述取芯空間內(nèi)為限。

具體地，所述尖圓齒微取芯鉆頭為全面鉆進PDC胎體鉆頭、全面鉆進PDC鋼體鉆頭或全面鉆進孕鑲鉆頭，鉆頭直徑在4”至26”之間。

為了便于排泄巖心，所述基體上位于相鄰的所述刀翼之間位置設(shè)有水眼，靠近所述尖圓齒的所述水眼的直徑大于所述微小巖心的直徑，靠近所述尖圓齒的所述水眼的噴嘴為固定式或可變式。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型通過在取芯空間的后方設(shè)置尖圓齒，能使微小巖心快速斷裂，并隨著鉆井液由井眼排出，對后續(xù)鉆井工作具有重要指導意義；本鉆頭采用尖圓齒結(jié)構(gòu)可以減小取芯空間的長度，保持鉆頭結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。

附圖說明

圖1是本實用新型所述尖圓齒微取芯鉆頭的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型所述尖圓齒微取芯鉆頭的軸向剖視圖，圖中只示出了一半，另一半為對稱結(jié)構(gòu)，圖中還示出了應(yīng)用時才會產(chǎn)生的微小巖心8，以便于理解；

圖3是本實用新型所述尖圓齒微取芯鉆頭的尖圓齒的安裝結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖4是本實用新型所述尖圓齒微取芯鉆頭的尖圓齒的安裝結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖5是本實用新型所述尖圓齒微取芯鉆頭的尖圓齒的安裝結(jié)構(gòu)示意圖之三；

圖6是本實用新型所述尖圓齒微取芯鉆頭的尖圓齒的安裝結(jié)構(gòu)示意圖之四；

圖7是本實用新型所述尖圓齒微取芯鉆頭的尖圓齒的安裝結(jié)構(gòu)示意圖之五；

圖8是本實用新型所述尖圓齒微取芯鉆頭的尖圓齒的安裝結(jié)構(gòu)示意圖之六；

圖9是本實用新型所述尖圓齒微取芯鉆頭的尖圓齒的安裝結(jié)構(gòu)示意圖之七；

圖10是本實用新型所述尖圓齒的外形結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖11是本實用新型所述尖圓齒的外形結(jié)構(gòu)示意圖之二；