[發明專利]一種用于水平井的防震鉆頭及其制造方法

有效

• 申請號: 202010721145.6
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111980587B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 姚建林;謝南星;付曉平;姚坤鵬;周興;馮明;李勇;余晟;李偉成;董仕明;張偉;鄭凱中;黃偉
• 申請（專利權）人: 四川川慶石油鉆采科技有限公司
• 主分類號: E21B10/43
• 分類號: E21B10/43;E21B17/07;E21B7/04
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 古波;孫杰

本發明公開了一種用于水平井的防震鉆頭及其制造方法，屬于石油鉆探工具技術領域；該裝置包括鉆頭本體以及與鉆頭本體相連接的鉆頭接頭，該鉆頭本體上設置有多個刀翼，該刀翼上設置有多個切削齒，相鄰刀翼之間設置有用于排出巖屑的流道，該鉆頭本體的頂部還設置有輔助刀翼以降低鉆頭旋轉過程中兩刀翼之間與井壁的高度落差；本發明的一種用于水平井的防震鉆頭及其制造方法解決了傳統鉆頭因振動頻繁碰撞井壁而出現非正常磨損破壞的問題，通過輔助刀翼的設計有效的降低了因刀翼間距過大而產生過大的高度差導致震動幅度大的問題，降低震動的幅度能夠有效的減少碰撞，從而有效的提升鉆頭的使用壽命，減少起鉆的次數，提高鉆井效率。

技術領域

本發明涉及一種用于水平井的防震鉆頭及其制造方法，屬于石油鉆探工具技術領域。

背景技術

在石油鉆探領域中，由于地理位置、地層限制等諸多因素，在很多時候需要進行水平鉆進以滿足工程需要。但在水平鉆進的過程中由于鉆頭自重、鉆具振動等諸多因素，鉆頭在旋轉的過程中會出現以上下振動為主的情況。而位于鉆頭刀翼上鼻部位置處的切削齒會因鉆頭振動頻繁碰撞井壁而出現非正常磨損破壞(崩齒)，鼻部切削齒的損壞會導致鉆頭鉆進的速度、進尺等降低，以至于起鉆，增加鉆井成本。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種用于水平井的防震鉆頭，該鉆頭可通過輔助刀翼的設計有效的降低鉆頭在轉動工作中時其圓周方向的震動，利用降低高度差來減小圓周方向的間隙。

本發明采用的技術方案如下：

一種用于水平井的防震鉆頭，包括鉆頭本體以及與鉆頭本體相連接的鉆頭接頭，該鉆頭本體上設置有多個刀翼，該刀翼上設置有多個切削齒，相鄰刀翼之間設置有用于排出巖屑的流道，該鉆頭本體的頂部還設置有輔助刀翼以降低鉆頭旋轉過程中兩刀翼之間與井壁的高度落差；該輔助刀翼包括多個，輔助刀翼與刀翼之間交叉設置，該輔助刀翼上還設置有輔助切削齒以用于增加鉆頭的使用壽命。

進一步的，該鉆頭本體與鉆頭接頭為中空結構，該鉆頭本體的底部設置有多個噴射孔，該噴射孔與鉆頭本體和鉆頭接頭中部的容腔連通形成液體通道。

進一步的，該輔助刀翼與刀翼為圓周分布，輔助刀翼外側面半徑D與刀翼的外側面半徑d相等。

進一步的，該輔助切削齒的外側面半徑R與切削齒的外側面半徑r相等，以有效輔助切削。

進一步的，每個流道對應設置有一個噴射孔以便于液體對切削齒和流道進行沖洗。

進一步的，該輔助刀翼與其中一個相鄰的刀翼連接為一體。

進一步的，該輔助刀翼連接于相鄰刀翼的后側，刀翼的前側設置有切削齒以用于鉆頭轉動起來對巖石泥土進行切削。

進一步的，相鄰輔助刀翼之間設置有1個或者2個刀翼。

進一步的，該輔助刀翼的底部還設置有錐型齒以分擔主切削齒上由于振動而承受的水平沖擊力。

一種用于水平井的防震鉆頭的制造方法，包括以下步驟：

a、加工鉆頭接頭以及鉆頭本體，并對鉆頭接頭和鉆頭本體中部加工成中空結構以用于液體流通；

b、在鉆頭本體上加工刀翼，根據刀翼間距設置并加工輔助刀翼，刀翼與刀翼之間加工流道，通過輔助刀翼設置于刀翼之間以解決高度落差過大的問題；

c、在每個流道的底部加工噴射孔，噴射孔連通鉆頭本體中部容腔，以形成液體的通道；

d、在刀翼和輔助刀翼上分別固定安裝切削齒和輔助切削齒

進一步的，所述切削齒是通過焊接固定設置在刀翼上；所述輔助切削齒是通過焊接固定在輔助刀翼上。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：