[實用新型]適用于小井眼鹽層定向的PDC鉆頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721124980.1
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN207647469U
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設計）人: 程安新;黎江明;張國強;劉曉波
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化江漢石油工程有限公司
• 主分類號: E21B10/54
• 分類號: E21B10/54;E21B10/43
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 朱宏偉;胡建平

本實用新型涉及一種適用于小井眼鹽層定向的PDC鉆頭，包括鉆頭體、刀翼、PDC切削齒和噴嘴，鉆頭體為圓柱體形，鉆頭體上端有鉆桿螺紋，在鉆頭體的表面設有三個主刀翼和兩個輔刀翼，所述主刀翼呈輻射狀分布，主刀翼均由鉆頭體的中心延伸至邊緣，輔刀翼位于兩個主刀翼之間，輔刀翼未與主刀翼相連；主刀翼和輔刀翼上設有PDC切削齒；所述噴嘴分布在鉆頭體上。本實用新型能夠實現在砂泥巖互層等軟硬交錯層及鹽層定向鉆進，定向鉆進過程中工具面穩(wěn)定，機械鉆速較單牙輪鉆頭有大幅度提高。

技術領域

本實用新型涉及石油鉆探技術領域，更具體地說，涉及一種適用于小井眼鹽層定向的PDC鉆頭。

背景技術

目前5-1/2＂套管開窗側鉆技術在老區(qū)油田應用非常廣泛，現場應用的鉆頭主要是單牙輪鉆頭。當井深達到2000米以上時，隨著井深增加，地層硬度增大可鉆性下降明顯，采用單牙輪鉆頭機械鉆速較低，尤其在深井定向鉆進過程中機械鉆速更低；同時單牙輪鉆頭使用壽命較短，一般200m左右就要更換鉆頭。使用小井眼鹽層定向PDC鉆頭，配合使用大扭矩高轉速螺桿，能夠大幅度提高深井側鉆機械鉆速，同時提高鉆頭的使用壽命。

發(fā)明內容

本實用新型要解決的技術問題在于，提供一種能夠在5-1/2＂套管開窗側鉆井中應用的小井眼定向PDC鉆頭，該鉆頭能夠實現在砂泥巖互層等軟硬交錯層及鹽層定向鉆進，定向鉆進過程中工具面穩(wěn)定，機械鉆速較單牙輪鉆頭有大幅度提高。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種適用于小井眼鹽層定向的PDC鉆頭，包括鉆頭體、刀翼、PDC切削齒和噴嘴，鉆頭體為圓柱體形，鉆頭體上端有鉆桿螺紋，在鉆頭體的表面設有三個主刀翼和兩個輔刀翼，所述主刀翼呈輻射狀分布，主刀翼均由鉆頭體的中心延伸至邊緣，輔刀翼位于兩個主刀翼之間，輔刀翼未與主刀翼相連；主刀翼和輔刀翼上設有PDC切削齒；所述噴嘴分布在鉆頭體上。

上述方案中，所述鉆頭體的內錐角為150～170°。

上述方案中，所述PDC切削齒的后傾角在10～30°之間。

上述方案中，所述鉆頭體的保徑部分采用倒劃眼齒。

上述方案中，所述主刀翼和輔刀翼根部設有導角。

實施本實用新型的適用于小井眼鹽層定向的PDC鉆頭，具有以下有益效果：

1、本實用新型PDC鉆頭適用于5-1/2＂套管開窗側鉆井，外徑117.5mm，能夠較好的適應砂巖與泥巖、泥巖與鹽巖等軟硬交錯層及鹽巖層的定向鉆進，定向鉆進工具面穩(wěn)定。

2、相比單牙輪鉆頭，在2000m以上，平均機械鉆速提高70％以上。

3、使用本實用新型PDC鉆頭，能夠進行定向、復合鉆進，配合使用長壽命、大扭矩螺桿，能夠實現一趟鉆完成裸眼段鉆進。

4、使用本實用新型PDC鉆頭，使用壽命比單牙輪鉆頭大幅度提高，可有效減少因鉆頭損壞起下鉆次數，能夠大幅度提高鉆井周期。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中：

圖1是本實用新型適用于小井眼鹽層定向的PDC鉆頭冠面主視圖；

圖2是本實用新型適用于小井眼鹽層定向的PDC鉆頭的保徑結構圖。

具體實施方式

為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本實用新型的具體實施方式。

如圖1所示，本實用新型小井眼鹽層定向PDC鉆頭包括鉆頭體1、刀翼2、PDC切削齒3和噴嘴4。

定向PDC鉆頭是在圓柱形棒料上一次性加工成型鋼體鉆頭，然后采用釬焊復合片完成PDC鉆頭的加工制作。