申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司
摘要:本實(shí)用新型涉及石油、煤層氣、頁巖氣等領(lǐng)域鉆探用PDC(聚晶金剛石復(fù)合片)鉆頭,尤其涉及一種適應(yīng)于多種巖性及硬度地層的PDC鉆頭。它包括有位于鉆頭體冠部的多個(gè)刀翼;全部刀翼在側(cè)向上的投影輪廓形線包括以鉆頭體中心軸線為對(duì)稱中心的內(nèi)錐線、與內(nèi)錐線兩側(cè)最高點(diǎn)相銜接的兩段拋物線;所述刀翼的工作面位于所述內(nèi)錐線和拋物線構(gòu)成的回轉(zhuǎn)面上,刀翼的工作面上分布的有切削齒;所述鉆頭體的冠部還分布有可換噴嘴。本實(shí)用新型在鉆井作業(yè)中滿足了定向井軌跡控制需要,對(duì)地層適應(yīng)性強(qiáng),破巖效率高,在多種硬度地層鉆進(jìn)中具有良好的穩(wěn)定性、耐久性和較高的機(jī)械鉆速,提高了單只PDC鉆頭的綜合使用效益。
主權(quán)利要求:1.一種適應(yīng)于多種巖性及硬度地層的PDC鉆頭,包括有位于鉆頭體(1)冠部的多個(gè)刀翼(2);其特征是:全部刀翼(2)在側(cè)向上的投影輪廓形線包括以鉆頭體中心軸線(3)為對(duì)稱中心的內(nèi)錐線(4)和與內(nèi)錐線兩側(cè)最高點(diǎn)相銜接的兩段拋物線(5);所述刀翼(2)的工作面位于所述內(nèi)錐線和拋物線構(gòu)成的回轉(zhuǎn)面上,刀翼的工作面上分布的有切削齒(6);所述鉆頭體的冠部還分布有可換噴嘴(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)于多種巖性及硬度地層的PDC鉆頭,其特征是:所述刀翼(2)相對(duì)鉆頭體中心呈不均勻分布,其中一個(gè)刀翼過鉆頭體中心。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適應(yīng)于多種巖性及硬度地層的PDC鉆頭,其特征是:所述內(nèi)錐線(4)與鉆頭體中心軸線夾角為13°~18°,內(nèi)錐線(4)兩側(cè)最高點(diǎn)至鉆頭體中心軸線(3)的距離為鉆頭直徑的1/4-1/3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適應(yīng)于多種巖性及硬度地層的PDC鉆頭,其特征是:所述切削齒(6)直徑大于等于13mm,小于等于19mm;單個(gè)刀翼上相鄰切削齒的間距均在2mm至3. 5mm之間選擇。
5.根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的適應(yīng)于多種巖性及硬度地層的PDC鉆頭,其特征是:從鉆頭體中心至內(nèi)錐線兩最高點(diǎn)部位的切削齒切削角為-15°,從內(nèi)錐線兩側(cè)最高點(diǎn)至鉆頭外緣的切削齒切削角為-20°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適應(yīng)于多種巖性及硬度地層的PDC鉆頭,其特征是:所述刀翼(2)下部設(shè)置有保徑,保徑由安裝切削齒的切削齒保徑(8)和不安裝切削齒的標(biāo)準(zhǔn)保徑(9)組合而成。