專利名稱：一種防斜pdc鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油天然氣鉆井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種PDC鉆頭，具體地說，是 一種冠部呈淺內(nèi)錐形的防斜PDC鉆頭。
背景技術(shù)：
由于PDC鉆頭在軟地層或中硬地層中有機(jī)械鉆速快、壽命長(zhǎng)、進(jìn)尺多的優(yōu)點(diǎn)，所以 在石油天然氣鉆井中廣泛應(yīng)用。目前，在用的常規(guī)PDC鉆頭主要有兩種布齒方式。一種是自 由式布齒，PDC切削齒均勻的布置在鉆頭冠部表面上。自由式布齒鉆頭在鉆進(jìn)時(shí)比較平穩(wěn)， 但是排屑槽小，巖屑排出不夠流暢，鉆頭容易發(fā)生泥包。另一種是刀翼式布齒，刀翼式布齒 鉆頭所有的PDC切削齒布置在刀翼上，這種結(jié)構(gòu)的PDC鉆頭流道通暢，有利于清洗巖屑。但 是，常規(guī)結(jié)構(gòu)刀翼式結(jié)構(gòu)，由于布齒均勻性不如自由式布齒，鉆頭受力不均勻，在鉆遇傾角 較大地層時(shí)，會(huì)出現(xiàn)井斜變化，影響井身質(zhì)量。采用的防斜手段主要是采用“鐘擺鉆具+小 鉆壓”模式鉆進(jìn)。小鉆壓鉆進(jìn)模式，減弱了鉆壓參數(shù)，會(huì)造成機(jī)械鉆速減慢，增加鉆井成本。中國(guó)專利公告號(hào)為CN2161715，提供了 “一種具有臺(tái)階式保徑結(jié)構(gòu)的鋼體PDC鉆 頭”。主要由鋼體、PDC切削齒、保徑齒和噴嘴組成，其特征是鉆頭鋼體的保徑部位有一個(gè)臺(tái) 階，該臺(tái)階的大小為1. 5 2. 5mm。采用臺(tái)階式保徑結(jié)構(gòu)，避免了鉆頭鋼體的保徑部位易于 與井壁巖石接觸之缺陷，同時(shí)也減小了鉆頭與巖石接觸的總面積，從而提高鉆頭的平均機(jī) 械鉆速和平均單只進(jìn)尺。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是石油天然氣鉆井提供一種防斜PDC鉆頭，適于在軟地層或 中硬地層快速鉆進(jìn)，并且在直井中鉆進(jìn)具有良好的防斜效果，在定向井中鉆進(jìn)具有穩(wěn)定性 高，具有好的穩(wěn)斜性能。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是防斜PDC鉆頭，主要由噴嘴(1)、刀翼(2)和基體 ⑶組成，在基體⑶內(nèi)有四個(gè)噴嘴(1)，在基體⑶的壁上均勻固定有四個(gè)刀翼(2)，在刀 翼(2)上均勻固定有PDC切削齒，在刀翼(2)的側(cè)壁上固定有保徑齒。其特征在于基體 (3)的冠部頂面中心為圓弧形凹面，在為圓弧形凹面上部連接有圓錐面，圓錐面的圓錐角在 160 170°之間。防斜PDC鉆頭基體冠部形狀為淺內(nèi)錐形，并且四個(gè)刀翼上均衡布有PDC切削齒和 保徑齒，使鉆頭在鉆進(jìn)過程中側(cè)向力減到最小。從而使該種PDC鉆頭在直井中具有好的防 斜效果，在定向井中穩(wěn)定性高，具有好的穩(wěn)斜性能，適于在軟地層或中硬地層快速鉆進(jìn)。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型防斜PDC鉆頭，由于采用基體冠部形狀淺內(nèi) 錐形防斜力平衡結(jié)構(gòu)，在鉆進(jìn)過程中，在同樣的鉆井條件下，比常規(guī)鉆頭具有更好的防斜效 果，鉆井過程中每鉆深一百米最大井斜不超過1度。

圖1是本實(shí)用新型防斜PDC鉆頭結(jié)構(gòu)示意圖，是基體3上布有四個(gè)噴嘴1、四個(gè)刀 翼2的示意圖。圖2是防斜PDC鉆頭基體3的縱剖面示意圖，表示基體3冠部形狀。圖中，1.噴嘴，2.刀翼，3.基體。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 以一個(gè)防斜PDC鉆頭為例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參閱圖1。本實(shí)用新型防斜PDC鉆頭，主要由噴嘴1、刀翼2和基體3組成，在基體 3內(nèi)有四個(gè)噴嘴1，在基體3的壁上均勻固定有四個(gè)刀翼2，在刀翼2上均勻固定有PDC切削 齒，在刀翼2的側(cè)壁上固定有保徑齒。噴嘴1和刀翼2的固定方法與現(xiàn)有技術(shù)相同。參閱 圖2。基體3的冠部頂面中心為圓弧形凹面，在為圓弧形凹面上部連接有圓錐面，圓錐面的 圓錐角α為165°。
權(quán)利要求一種防斜PDC鉆頭，主要由噴嘴(1)、刀翼(2)和基體(3)組成，在基體(3)內(nèi)有四個(gè)噴嘴(1)，在基體(3)的壁上均勻固定有四個(gè)刀翼(2)，在刀翼(2)上均勻固定有PDC切削齒，在刀翼(2)的側(cè)壁上固定有保徑齒；其特征在于基體(3)的冠部頂面中心為圓弧形凹面，在為圓弧形凹面上部連接有圓錐面，圓錐面的圓錐角在160～170°之間。
專利摘要防斜PDC鉆頭，應(yīng)用于石油天然氣鉆井技術(shù)領(lǐng)域。主要由噴嘴、刀翼和基體組成，在基體內(nèi)有四個(gè)噴嘴，在基體的壁上均勻固定有四個(gè)刀翼，在刀翼上均勻固定有PDC切削齒，在刀翼的側(cè)壁上固定有保徑齒?；w的冠部頂面中心為圓弧形凹面，在為圓弧形凹面上部連接有圓錐面，圓錐面的圓錐角在160～170°之間。效果是采用基體冠部形狀淺內(nèi)錐形防斜力平衡結(jié)構(gòu)，在鉆進(jìn)過程中，在同樣的鉆井條件下，比常規(guī)鉆頭具有更好的防斜效果，鉆井過程中每鉆深一百米最大井斜不超過1度。
文檔編號(hào)E21B10/46GK201738815SQ20102019053
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者劉社明, 吳學(xué)升, 周廣陳, 徐自強(qiáng), 李憲文, 林勇, 歐陽勇, 黃占盈 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司