[實(shí)用新型]一種適用于硬巖的PDC鉆頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821346214.4
• 申請(qǐng)日: 2018-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN208633777U
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛中學(xué)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 立府精密機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): E21B10/43
• 分類號(hào): E21B10/43;E21B10/60;E21B10/00
• 代理公司: 北京市領(lǐng)專知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11590
• 代理人: 林輝輪;張玲

本實(shí)用新型涉及一種適用于硬巖的PDC鉆頭，主要解決了現(xiàn)有技術(shù)中PDC鉆頭在硬巖中鉆速不穩(wěn)定，振動(dòng)幅度大，井壁及時(shí)修整性不足的問題，通過采用包括鉆頭主體和刀翼，相鄰刀翼之間設(shè)置有排屑槽，所述鉆頭主體還包括固定連接的扭力沖擊器；所述鉆頭主體上還包括水嘴，所述水嘴設(shè)置于鉆頭主體的冠端；所述刀翼沿圓周方向設(shè)置在所述鉆頭主體上；所述刀翼包括兩個(gè)主刀翼和多個(gè)副刀翼；所述刀翼包括切削部和保徑部，所述切削部上設(shè)置有切削齒，所述保徑部上設(shè)置有保徑齒；所述保徑部上端還設(shè)置有減震復(fù)合片的技術(shù)方案，適用于PDC鉆頭領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及鉆頭技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于硬巖的PDC鉆頭。

背景技術(shù)

PDC鉆頭是使用金剛石復(fù)合片做切削刃的鉆頭。該鉆頭屬一體式鉆頭，整個(gè)鉆頭沒有活動(dòng)的零部件，結(jié)構(gòu)比較簡單，具有高強(qiáng)度、高耐磨和抗沖擊的能力，為20世紀(jì)80年代世界鉆孔三大新技術(shù)之一。該鉆頭在軟-中硬地層中鉆進(jìn)時(shí)具有速度快、進(jìn)尺多、壽命長、工作平穩(wěn)、孔內(nèi)事故少、孔身質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。該鉆頭不但使用時(shí)間長，還可以重復(fù)利用，返廠修復(fù)的金剛石鉆頭使用起來和出廠的新鉆頭使用效果差不多，能大量節(jié)約鉆井成本。

PDC鉆頭在中-硬地質(zhì)層中則表現(xiàn)差了很多，在硬巖地層以傳統(tǒng)方式鉆進(jìn)時(shí)，使用PDC鉆頭效果很差，鉆頭壽命短，機(jī)械鉆速低，非常不經(jīng)濟(jì)，振動(dòng)厲害。而在現(xiàn)有技術(shù)中，硬巖使用的PDC鉆頭涉及不多，大多是改進(jìn)鉆頭材質(zhì)或者改進(jìn)結(jié)構(gòu)，但效果仍然不太理想，因此，提供一種減震效果好，機(jī)械鉆速穩(wěn)定，及時(shí)修整井壁適用于硬巖的PDC鉆頭。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種減震效果好，機(jī)械鉆速穩(wěn)定，及時(shí)修整井壁適用于硬巖的PDC鉆頭。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種適用于硬巖的PDC鉆頭，包括鉆頭主體和刀翼，相鄰刀翼之間設(shè)置有排屑槽，所述鉆頭主體還包括固定連接的扭力沖擊器；所述鉆頭主體上還包括水嘴，所述水嘴設(shè)置于鉆頭主體的冠端；所述刀翼沿圓周方向設(shè)置在所述鉆頭主體上；所述刀翼包括兩個(gè)主刀翼和多個(gè)副刀翼；所述刀翼包括切削部和保徑部，所述切削部上設(shè)置有切削齒，所述保徑部上設(shè)置有保徑齒；所述保徑部上端還設(shè)置有減震復(fù)合片。

上述方案中，為優(yōu)化，進(jìn)一步地，所述扭力沖擊器是torkbuster扭力沖擊器，所述扭力沖擊器的下端還設(shè)置有連接接頭螺紋。torkbuster扭力沖擊器技術(shù)成熟，效果良好，可以穩(wěn)定鉆速，防止鉆頭鉆速忽快忽慢，損耗鉆頭。

進(jìn)一步地，所述水嘴沿著圓周方向設(shè)置在鉆頭主體冠端，所述水嘴數(shù)量設(shè)置為5-6個(gè)。通過設(shè)置水嘴，在鉆頭鉆進(jìn)過程中，對(duì)于鉆頭前端的地層噴射水，能夠提高鉆頭的鉆進(jìn)效率和鉆進(jìn)效果。

進(jìn)一步地，所述刀翼的副刀翼設(shè)置為3-4個(gè)。副刀翼設(shè)置為3-4個(gè)，整體效果最佳，既保證鉆頭的效率，也能保護(hù)鉆頭。

進(jìn)一步地，所述保徑部還包括劃眼，所述劃眼是倒劃眼，倒劃眼設(shè)置在保徑部的下端。倒劃眼的設(shè)置能夠使得鉆頭工作后能夠及時(shí)修整井壁，令后續(xù)的工藝步驟更好鋪開，提高施工效率。

進(jìn)一步地，所述切削齒的后傾角度為10°-20°，在硬巖層中后傾角度為10°-20°鉆頭的切削效果比較好。

進(jìn)一步地，所述切削齒是雙層切削齒，包括主切削齒和副切削齒，所述副切削齒高度為主切削齒高度的1/4-1/2。設(shè)置雙層切削齒，可以在硬巖地層中，控制鉆進(jìn)深度，保持鉆頭鉆速均勻，并且還能夠保護(hù)好鉆頭，提高使用壽命。

進(jìn)一步地，所述減震復(fù)合片是彈簧內(nèi)封式減震復(fù)合片，所述彈簧內(nèi)封式減震復(fù)合片的冠部形狀為半圓柱體形，彈簧內(nèi)封式減震復(fù)合片利用彈簧的減震和復(fù)合片的堅(jiān)固，減少鉆頭的不穩(wěn)定性，提高鉆頭效率。