倒劃眼pdc鉆頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鉆井工具，尤其是一種倒劃眼PDC鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]從2014年開始，華北油田高家堡區(qū)塊大面積開發(fā)，該區(qū)塊有厚度300m左右的鹽膏鹽，鹽層純度高，鹽層蠕動速度快，鉆進(jìn)過程中劃眼、倒劃眼頻繁，使用牙輪鉆頭鉆進(jìn)速度慢，使用常規(guī)PDC鉆頭鉆進(jìn)，倒劃眼時效率低，阻卡嚴(yán)重，卡鉆風(fēng)險大。亟需設(shè)計一款強(qiáng)化倒劃眼功能的PDC鉆頭，即保證鉆井速度又解決倒劃眼困難的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種既能保證鉆井速度又能解決倒劃眼困難問題的倒劃眼PDC鉆頭。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型包括鉆頭和用于連接鉆頭和鉆具的連接接頭，所述鉆頭周向上分布有多個刀翼，每個所述刀翼的脊背呈拋物線狀且刀翼的脊背上還安裝有多個PDC切削齒，每個所述刀翼的脊背分為冠部結(jié)構(gòu)段、保徑結(jié)構(gòu)段和倒劃眼結(jié)構(gòu)段，其中所述冠部結(jié)構(gòu)段位于刀翼脊背的頂部，所述倒劃眼結(jié)構(gòu)段位于刀翼脊背的底部，所述保徑結(jié)構(gòu)段位于冠部結(jié)構(gòu)段和倒劃眼結(jié)構(gòu)段之間且該保徑結(jié)構(gòu)段的最大半徑即為鉆頭的最大半徑R，所述倒劃眼結(jié)構(gòu)段的半徑范圍在連接接頭的最大半徑r與鉆頭的最大半徑R之間，所述連接接頭的上部還設(shè)有多個用于巖肩的攜帶以及對PDC切削齒的進(jìn)行冷卻和清洗的水力結(jié)構(gòu)。
[0005]每個所述水力結(jié)構(gòu)分別包括一中心水道和一噴嘴。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型既能保證鉆井速度又能解決倒劃眼困難問題，而且本實(shí)用新型倒劃眼時效率高，卡鉆風(fēng)險降低。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型倒劃眼PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2為本實(shí)用新型倒劃眼PDC鉆頭的部分內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0010]參見圖1和圖2，本實(shí)用新型的倒劃眼roc鉆頭包括鉆頭和用于連接鉆頭和鉆具的連接接頭1，連接接頭I的連接扣采用API標(biāo)準(zhǔn)扣型，所述鉆頭周向上分布有多個刀翼，每個所述刀翼的脊背呈拋物線狀且刀翼的脊背上還安裝有多個PDC切削齒，每個所述刀翼的脊背分為冠部結(jié)構(gòu)段A、保徑結(jié)構(gòu)段B和倒劃眼結(jié)構(gòu)段C，其中所述冠部結(jié)構(gòu)段A位于刀翼脊背的頂部，所述倒劃眼結(jié)構(gòu)段C位于刀翼脊背的底部，所述保徑結(jié)構(gòu)段B位于冠部結(jié)構(gòu)段A和倒劃眼結(jié)構(gòu)段C之間且該保徑結(jié)構(gòu)段B的最大半徑即為鉆頭的最大半徑R，所述倒劃眼結(jié)構(gòu)段C的半徑范圍在連接接頭I的最大半徑r與鉆頭的最大半徑R之間，所述連接接頭I的上部還設(shè)有多個用于巖肩的攜帶以及對PDC切削齒的進(jìn)行冷卻和清洗的水力結(jié)構(gòu)2。每個所述水力結(jié)構(gòu)2分別包括一中心水道和一噴嘴。
[0011]根據(jù)所鉆地層巖石性能特點(diǎn)及鉆井工藝、鉆井條件等，各個刀翼采用合適的拋物線冠形，PDC切削齒按合理的切削機(jī)理(一定的空間角度及密度)布置于各刀翼上。
[0012]1、冠部結(jié)構(gòu)段A:主要布置鉆頭鉆進(jìn)中的各PDC切削齒，承擔(dān)鉆頭鉆進(jìn)過程中對地層的切削。
[0013]2、保徑結(jié)構(gòu)段B:該段布置的PDC切削齒為保徑齒，在鉆進(jìn)過程中，主要起保證所鉆井眼徑大小及井身質(zhì)量的作用。
[0014]3、倒劃眼結(jié)構(gòu)段C:該段為本設(shè)計方案最重要改進(jìn)部分。當(dāng)起鉆因井眼縮徑而遇阻卡，需鉆頭上提進(jìn)行擴(kuò)(劃)眼時，該段上的各PDC切削齒能有效切削地層，使井眼直徑恢復(fù)到鉆頭保徑段直徑，有效防止卡鉆等事故的發(fā)生，同時保證所鉆井眼質(zhì)量。
[0015]該段上的各PDC切削齒的布置空間為連接接頭I最大外徑到鉆頭的最大半徑(保徑)之間的圓環(huán)內(nèi)，倒劃眼結(jié)構(gòu)段C的起點(diǎn)為靠近連接接頭I端，終點(diǎn)與保徑結(jié)構(gòu)段B平穩(wěn)連接。由于地層巖石性能、鉆井液性能等的不同，其縮徑程度也有所不同，PDC切削齒布置的起點(diǎn)及布置的密度也不同。布置的密度越高，其對應(yīng)的拋物線冠形也相對越長。
[0016]4、水力結(jié)構(gòu)2:其由中心水道及噴嘴組成，為鉆井液的循環(huán)提供通道。在鉆井中，水力結(jié)構(gòu)2主要起巖肩的攜帶、對PDC切削齒的冷卻合清洗的作用，同時對提高鉆頭的機(jī)械鉆速及防止鉆頭泥包有直接作用。
[0017]工作時，將本實(shí)用新型的倒劃眼PDC鉆頭接至鉆柱最底端，推薦使用常規(guī)鉆具組合，不帶螺桿。下鉆、鉆進(jìn)時執(zhí)行正常技術(shù)措施，起鉆如遇卡，降低排量至正常排量的三分之二，上提噸位至比原懸重高20_40kN(上提噸位可根據(jù)掛卡實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整)，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤至扭矩平穩(wěn)，繼續(xù)重復(fù)以上步驟，直至上提無阻卡為至，倒劃眼時一定要保證下放無阻卡。
[0018]本實(shí)用新型的的該款倒劃眼PDC鉆頭，在華北油田高家堡區(qū)塊應(yīng)用8 口井，在不影響機(jī)械鉆速的前提下，劃眼時效較之前井降低53.2%，使用該鉆頭鉆進(jìn)、起下鉆過程中未發(fā)生過卡鉆事故。
[0019]綜上所述，本實(shí)用新型的內(nèi)容并不局限在上述的實(shí)施例中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在本實(shí)用新型的技術(shù)指導(dǎo)思想之內(nèi)提出其他的實(shí)施例，但這些實(shí)施例都包括在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種倒劃眼PDC鉆頭，其特征在于:包括鉆頭和用于連接鉆頭和鉆具的連接接頭(I)，所述鉆頭周向上分布有多個刀翼，每個所述刀翼的脊背呈拋物線狀且刀翼的脊背上還安裝有多個PDC切削齒，每個所述刀翼的脊背分為冠部結(jié)構(gòu)段(A)、保徑結(jié)構(gòu)段(B)和倒劃眼結(jié)構(gòu)段(C)，其中所述冠部結(jié)構(gòu)段(A)位于刀翼脊背的頂部，所述倒劃眼結(jié)構(gòu)段(C)位于刀翼脊背的底部，所述保徑結(jié)構(gòu)段(B)位于冠部結(jié)構(gòu)段(A)和倒劃眼結(jié)構(gòu)段(C)之間且該保徑結(jié)構(gòu)段(B)的最大半徑即為鉆頭的最大半徑R，所述倒劃眼結(jié)構(gòu)段(C)的半徑范圍在連接接頭(I)的最大半徑r與鉆頭的最大半徑R之間，所述連接接頭(I)的上部還設(shè)有多個用于巖肩的攜帶以及對PDC切削齒的進(jìn)行冷卻和清洗的水力結(jié)構(gòu)(2)。2.按照權(quán)利要求1所述的倒劃眼PDC鉆頭，其特征在于:每個所述水力結(jié)構(gòu)(2)分別包括一中心水道和一噴嘴。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種倒劃眼PDC鉆頭，其包括鉆頭和連接接頭，鉆頭周向上分布有多個刀翼，每個刀翼的脊背呈拋物線狀且其上安裝有多個PDC切削齒，每個刀翼的脊背分為冠部結(jié)構(gòu)段、保徑結(jié)構(gòu)段和倒劃眼結(jié)構(gòu)段，冠部結(jié)構(gòu)段位于刀翼脊背的頂部，倒劃眼結(jié)構(gòu)段位于刀翼脊背的底部，保徑結(jié)構(gòu)段位于冠部結(jié)構(gòu)段和倒劃眼結(jié)構(gòu)段之間且該保徑結(jié)構(gòu)段的最大半徑即為鉆頭的最大半徑R，倒劃眼結(jié)構(gòu)段的半徑范圍在連接接頭的最大半徑r與鉆頭的最大半徑R之間，連接接頭的上部設(shè)有多個水力結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型既能保證鉆井速度又能解決倒劃眼困難問題，而且本實(shí)用新型倒劃眼時效率高，卡鉆風(fēng)險降低。
【IPC分類】E21B10/43, E21B17/02
【公開號】CN204738753
【申請?zhí)枴緾N201520513025
【發(fā)明人】劉超, 張永青, 王照輝, 劉天峰, 張文斌
【申請人】中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月15日