[實用新型]一種六刀翼超高機械強度的PDC鉆頭

有效

• 申請號: 201420206584.3
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN203905817U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 王為民;寇申盛;肖厚恩
• 申請（專利權）人: 四川聯鼎盛吉科技發展有限公司
• 主分類號: E21B10/43
• 分類號: E21B10/43;E21B10/54
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本實用新型涉及鉆削硬地質層的PDC鉆頭，特別是一種六刀翼超高機械強度的PDC鉆頭。

背景技術

目前，PDC是油氣田專用替代老式牙輪鉆的油井鉆頭，其具有高耐磨性、高沖擊性、防斜、防泥包、高鉆速等特點，PDC鉆頭被譽為高技術、高投入、高產出的“三高”產品。當PDC鉆頭在使用過程中，由于PDC具有高轉速、低鉆壓、高進尺等高性能優勢，PDC鉆頭在油氣田鉆井過程中的應用，可大大降低油田的開采成本，加快開采速度，提高油田開采的經濟效益

PDC鉆頭包括鉆頭接頭、鉆頭冠部、主刀翼和副刀翼，主刀翼和副刀翼上均安裝在鉆頭冠部上，鉆頭接頭與鉆頭冠部連接，人造聚晶金剛石復合片作為復合刀片安裝在主刀翼和副刀翼上，PDC鉆頭是以切削的方式破碎巖石的鉆井工具。針對不同的地質地層特點，PDC復合刀片的耐用性和高效性與PDC復合刀片在主刀翼和副刀翼上的分布情況和PDC復合刀片的形狀有著密切的關系。

目前，PDC鉆頭主要用于鉆進軟～中硬均質地層，而很少用于鉆進硬地層。現場統計的數據表明，PDC鉆頭在硬質地層中的破壞形式以沖擊破碎為主。這主要是因為PDC鉆頭的PDC硬質合金刀片的具有高硬度、低韌性的特點，當鉆遇硬地層時，由于巖石的接觸變形小，從而使得PDC硬質合金刀片自身處于極高的應力狀態，易于崩裂或磨損，鉆頭的鉆削越來越吃力。此外，當鉆遇軟硬交錯地層時，鉆速會下降，壽命顯著縮短。因此，長期以來PDC鉆頭的應用范圍受到限制。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種結構簡單、防止鉆頭偏離鉆削軌道、機械強度超高、適用于鉆削硬地質層、鉆頭使用壽命長的六刀翼超高機械強度的PDC鉆頭。

本實用新型的目的通過以下技術方案來實現：一種六刀翼超高機械強度的PDC鉆頭，它包括鉆頭冠部、主刀翼和副刀翼，所述的鉆頭冠部上且沿鉆頭冠部的圓周方向設置有三個呈等邊三角形設置的主刀翼，每相鄰兩個主刀翼之間均設置有副刀翼，每個主刀翼和副刀翼上均設置有三排PDC復合刀片，每排PDC復合刀片的刀片數量依次增加，所述的鉆頭冠部上設置有噴頭。

所述的鉆頭冠部上設置有三個可更換的噴頭。

所述的PDC復合刀片為常規圓柱形PDC復合刀片。

本實用新型具有以下優點：（1）本實用新型的鉆頭冠部上且沿鉆頭冠部的圓周方向設置有三個呈等邊三角形設置的主刀翼，每相鄰兩個主刀翼之間均設置有副刀翼，當該鉆頭鉆遇硬質地層時，周圍的巖石施加到主刀翼上的力相互抵消，從而防止了鉆頭偏離鉆削軌道。（2）本實用新型的每個主刀翼和副刀翼上均設置有三排PDC復合刀片，每排PDC復合刀片的刀片數量依次增加，當該鉆頭鉆遇硬質地層時，刀片數量最少的那排PDC復合刀片首先在巖石上產生多道破碎應力和擴展裂紋，產生有破碎應力的巖石依次被后續兩排PDC復合刀片粉碎，從而能夠順利的完成硬質層的鉆削，而三排PDC復合刀片依次切削硬質層，使該鉆頭的機械強度更高、使用壽命更長。

附圖說明

圖1?為本實用新型的結構示意圖；

圖中，1-鉆頭冠部，2-主刀翼，3-副刀翼，4-PDC復合刀片，5-噴頭。?

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步的描述，本實用新型的保護范圍不局限于以下所述：

如圖1所示，一種六刀翼超高機械強度的PDC鉆頭，它包括鉆頭冠部1、主刀翼2和副刀翼3。如圖1所示，鉆頭冠部1上且沿鉆頭冠部1的圓周方向設置有三個呈等邊三角形設置的主刀翼2，每相鄰兩個主刀翼2之間均設置有副刀翼3，當該鉆頭鉆遇硬質地層時，周圍的巖石施加到主刀翼2上的力相互抵消，從而防止了鉆頭偏離鉆削軌道。??

???如圖1所示，每個主刀翼2和副刀翼3上均設置有三排PDC復合刀片4，每排PDC復合刀片4的刀片數量依次增加，當該鉆頭鉆遇硬質地層時，刀片數量最少的那排PDC復合刀片4首先在巖石上產生多道破碎應力和擴展裂紋，產生有破碎應力的巖石依次被后續兩排PDC復合刀片4粉碎，從而能夠順利的完成硬質層的鉆削，而三排PDC復合刀片4依次切削硬質層，使該鉆頭的機械強度更高、使用壽命更長。如圖1所示，鉆頭冠部1上設置有噴頭5。

如圖1所示，鉆頭冠部1上設置有三個可更換的噴頭5，PDC復合刀片4為常規圓柱形PDC復合刀片。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當理解本實用新型并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環境，并能夠在本文所述構想范圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本實用新型的精神和范圍，則都應在本實用新型所附權利要求的保護范圍內。?