[實用新型]一種隨鉆擴眼工具

有效

• 申請號: 201420075272.3
• 申請日: 2014-02-21
• 公開（公告）號: CN203905813U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 楊迎新;楊瑋;徐帥兵;任海濤;陳煉;胡良坡;曾恒;劉明;周學軍
• 申請（專利權）人: 西南石油大學;四川川石·克銳達金剛石鉆頭有限公司
• 主分類號: E21B7/28
• 分類號: E21B7/28;E21B10/32
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 鄧瑞;錢成岑

技術領域

本實用新型屬于石油天然氣、礦山工程、建筑基礎工程施工、地質、水文等鉆探設備技術領域，特別是涉及一種適用于石油天然氣鉆井用的雙心擴眼鉆頭。

背景技術

隨著套管開窗側鉆和老井的二次開發越來越多，擴眼工具得到了大量應用。鉆井工程中的擴眼施工通常有兩種方式：其一，先用常規鉆頭鉆出領眼孔（即先導孔），再換用擴孔鉆頭或工具進行擴孔施工，也即鉆領眼施工與擴眼施工是分別進行的；其二、用“隨鉆擴眼”的方式，邊鉆進邊擴眼，一次性完成鉆、擴施工。雙心隨鉆擴眼工具亦稱為“雙心擴眼鉆頭”、“雙心鉆頭”、“雙心擴眼工具”等，是一種常用的隨鉆擴眼工具或擴眼鉆頭之一，常常用于老井深鉆、側鉆等條件下的隨鉆擴眼施工。雙心擴眼工具為固定式偏心結構體，主要由領眼體（用于鉆領眼的切削結構）和不對稱設置的擴眼體（用于擴眼的切削結構）組成，軸線為領眼體的中心軸線。雙心隨鉆擴眼工具領眼體的切削結構與常規固定切削齒鉆頭基本相同，一般采用對稱或基本對稱的刀翼式切削結構（即包括多個在周向對稱或基本對稱布置的刀翼，刀翼上設置PDC復合片等切削齒）。擴眼體則不同，雖然通常也采用刀翼式切削結構，但刀翼在雙心隨鉆擴眼工具的圓周方向是不對稱設置的，即僅在一部分圓周區域（一個扇形圓周區域）設置有擴眼刀翼，其余圓周區域則無。雙心隨鉆擴眼工具（以下亦簡稱為“擴眼工具”或“擴眼鉆頭”）的使用方式是：擴眼工具下入并通過一段直徑較小的井眼（通常為套管內孔），下入過程中擴眼工具的領眼體的軸線與井眼的中心線有一定的偏移；穿過小直徑井眼后，擴眼工具繞自身軸線旋轉鉆進，可在較小直徑井眼下方鉆出直徑更大的井眼。

在擴眼作業時，擴眼體上的切削齒往往磨損嚴重，其磨損速度一般快于領眼體上的切削齒。這是由于擴眼體上的切削齒旋轉半徑大，線速度高，承擔的切削破巖任務重。當擴眼體上的切削齒磨損后，切削齒與巖石的接觸面積將增大，這不僅降低擴眼體上的切削齒吃入地層巖石的能力，降低擴眼體的破巖效率；而且還會增大擴眼體上的鉆壓分配，減小領眼體上分配的鉆壓，降低領眼體上切削齒吃入地層的深度，從而降低鉆頭破巖效率。

實用新型內容

本實用新型的目的就是克服上述現有技術的不足，提供一種隨鉆擴眼工具，使擴眼體的刀翼上的切削齒易于吃入地層，增強擴孔能力，改善擴孔效果，提高鉆進速率。

本實用新型的目的通過下述技術方案來實現：?

一種隨鉆擴眼工具，包括鉆頭體，鉆頭體上有領眼體及擴眼體，所述擴眼體刀翼上布置有尖形齒和圓形齒。

作為優選，所述尖形齒的出露高度大于等于圓形齒。

作為優選，所述擴眼體上只有部分刀翼上布置有尖形齒。

作為優選，所述擴眼體上的每個刀翼上都布置有尖形齒。

作為優選，所述尖形齒與圓形齒在覆蓋設計中相間布置。

作為優選，所述尖形齒與圓形齒在周向同軌布置。

作為優選，所述圓形齒與尖形齒具有相同的后傾角。

作為優選，所述圓形齒與尖形齒具有不同的后傾角。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于：

（1）尖形齒齒尖曲率半徑小，其比相同高度的圓形齒的齒尖相對要尖（銳），較普通圓形更易于吃入地層巖石，可明顯提高了鉆頭的破巖效率。

（2）圓形齒和尖形齒組成的復合切削結構，共同承擔切削破巖任務。尖形齒能較好的吃入巖石，形成預破碎。能使圓形齒更容易吃入地層，提高鉆頭的破巖效率。

（3）即使切削齒處于磨損狀態，尖形齒仍然比圓形齒具有更窄的齒刃寬度，比磨損的圓形齒吃入地層的能力要強，從總體上能減緩鉆頭的鈍化趨勢。

（4）本實用新型能根據地層靈活地選擇尖形齒和圓形齒相復合，能提高鉆頭的設計針對性和鉆頭的適應性。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的下入已鉆井眼（或套管）示意圖；

圖3是本實用新型的正常擴眼鉆進示意圖；

圖4是擴眼體刀翼上尖形齒與圓形齒在覆蓋設計中相間布置的示意圖；

圖5是擴眼體刀翼上尖形齒與圓形齒在周向同軌布置示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步的說明。

參見圖1至圖5，一種隨鉆擴眼工具，包括鉆頭體，鉆頭體上有領眼體1及擴眼體2，所述擴眼體2的刀翼上布置有尖形齒4和圓形齒3。