[發明專利]一種具有穩定工具面的定向鉆井用PDC鉆頭

有效

• 申請號: 202110584503.8
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113294096B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 任志坤;王亮
• 申請（專利權）人: 河北銳石鉆頭制造有限公司
• 主分類號: E21B10/43
• 分類號: E21B10/43;E21B10/54;E21B7/04
• 代理公司: 北京華旭智信知識產權代理事務所(普通合伙) 11583
• 代理人: 李麗

本發明涉及PDC鉆頭技術領域，具體為一種具有穩定工具面的定向鉆井用PDC鉆頭，其能夠有效防止鉆進方向發生偏差且具有更穩定的工具面，包括鉆頭基體，鉆頭基體的頂端設置有鉆柄，鉆頭基體的底端和側面的表面均設置有一層第一硬質層，鉆頭基體的底端和側面均勻設置有數個第一刀翼，鉆頭基體的底端中部設置有定位鉆，定位鉆包括定位鉆基體和數個第二刀翼，每個第二刀翼均設置于定位鉆基體的底端和側面之間，每個定位鉆基體的表面均設置有一層第二硬質層，每個第一刀翼的底端均設置有排屑槽，排屑槽的數量為數個，并且每個排屑槽均呈圓弧狀設置，每個遠離鉆頭基體的中部的排屑槽均相比于靠近鉆頭基體的中部的排屑槽的半徑更大。

技術領域

本發明涉及PDC鉆頭技術領域，具體為一種具有穩定工具面的定向鉆井用PDC鉆頭。

背景技術

眾所周知，PDC鉆頭(聚晶金剛石復合片鉆頭)是目前石油鉆井工程中最常用的一種鉆井工具。隨著切削齒材料技術和鉆頭設計技術的不斷進步，其獨特的鉆井安全性、結構形式的靈活性以及剪切破巖的高效切削性，使PDC鉆頭在油氣鉆井工程中的地層適應范圍越來越廣，據統計目前在世界范圍內鉆井總進尺數的絕大部分都是由PDC鉆頭完成的，占有絕對的重要地位。

但現今的PDC鉆頭在使用中發現，現今在定向鉆井中用的PDC鉆頭在使用時，PDC鉆頭的鉆進深度越長，其PDC鉆頭在鉆進時的穩定性則越差，并且PDC鉆頭在鉆進時的晃動也越大，很容易使PDC鉆頭的鉆進方向發生細小的偏差，而僅僅是這細小的偏差，往往在鉆進距離過長后，則該偏差會越來越大，最終導致PDC鉆頭的鉆進方向發生較大的偏差。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種能夠有效防止鉆進方向發生偏差且具有穩定工具面的定向鉆井用PDC鉆頭。

(二)技術方案

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種具有穩定工具面的定向鉆井用PDC鉆頭，包括鉆頭基體，鉆頭基體的頂端設置有鉆柄，鉆頭基體的底端和側面的表面均設置有一層第一硬質層，鉆頭基體的底端設置有數個第一刀翼，每個第一刀翼均設置于鉆頭基體的底端和側面之間，數個第一刀翼之間的間距相同，且每個第一刀翼上均設置有切削面，鉆頭基體的底端中部設置有定位鉆，定位鉆包括定位鉆基體和數個第二刀翼，每個第二刀翼均設置于定位鉆基體的底端和側面之間，每個第二刀翼的頂端均與鉆頭基體的底端連接，每個定位鉆基體的表面均設置有一層第二硬質層，每個第二刀翼的形狀均呈相同設置，每個第一刀翼和第二刀翼的形狀呈相同設置，每個第一刀翼的底端均設置有排屑槽，排屑槽的數量為數個，并且每個排屑槽均呈圓弧狀設置，每個遠離鉆頭基體的中部的排屑槽均相比于靠近鉆頭基體的中部的排屑槽的半徑更大。

進一步的，每個排屑槽的截面形狀均呈梯形設置。

進一步的，每個排屑槽的深度為2-5毫米。

進一步的，每個第二刀翼的頂端和鉆頭基體的連接處均呈圓角設置。

進一步的，數個第一刀翼的數量為六個，并呈均勻設置。

進一步的，數個第二刀翼的數量為四個，并呈均勻設置。

進一步的，每個第一刀翼與定位鉆基體之間的間距為30毫米以上。

進一步的，每個排屑槽的底端與數個第一刀翼的底端連接處均呈圓角設置。

(三)有益效果

與現有技術相比，本發明提供了一種具有穩定工具面的定向鉆井用PDC鉆頭，具備以下有益效果：