專利名稱：可倒劃眼的空氣錘鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)于一種空氣錘鉆頭，特別有關(guān)于一種在石油、地質(zhì)勘探鉆井領(lǐng)域中應(yīng)用于空氣錘鉆井的可倒劃眼的空氣錘鉆頭。
背景技術(shù)：
空氣錘鉆井具有機(jī)械鉆速快、防止井斜、單趟鉆進(jìn)進(jìn)尺長(zhǎng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。本世紀(jì)初，國(guó)內(nèi)開始將空氣錘鉆井技術(shù)引入石油氣體鉆井中，經(jīng)過幾年的發(fā)展和完善，技術(shù)應(yīng)用不斷成熟，空氣錘鉆井工具的功能也日趨全面，在四川油田、塔里木油田和大慶油田空氣錘鉆井技術(shù)已形成規(guī)?；瘧?yīng)用?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用證明，空氣錘鉆井機(jī)械鉆速比泥漿鉆 井機(jī)械鉆速提高10倍以上，比牙輪鉆頭氣體鉆井機(jī)械鉆速提高3倍以上；最長(zhǎng)單趟鉆進(jìn)進(jìn)尺1951m ;最長(zhǎng)日進(jìn)尺680m ;最深鉆進(jìn)達(dá)4796m。雖然在油田氣體鉆井中應(yīng)用空氣錘鉆井技術(shù)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但仍存在著不足。特別在起鉆時(shí)，如遇井眼縮徑或井壁垮塌，空氣錘將無法進(jìn)行倒劃眼作業(yè)，鉆具起鉆困難，易造成卡鉆、埋鉆，甚至掉鉆具事故。目前，在鉆井工程方案設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員通常會(huì)收集鄰井實(shí)鉆資料，分析空氣錘鉆進(jìn)井段的巖石力學(xué)特性，避免在松散地層、水敏地層等易垮塌和易造成縮徑的地層進(jìn)行空氣錘鉆井作業(yè)，以確定適用于空氣錘鉆井的井段；并在空氣錘鉆進(jìn)中，密切注意扭矩的變化，判斷鉆井是否遇卡，如遇卡，即采取上提下放鉆具和加大上提鉆壓等解卡手段，同時(shí)適當(dāng)加大注氣量，提高攜巖效果，輔助解卡。另外，比較牙輪鉆頭氣體鉆井，牙輪鉆頭在遇卡時(shí)，其倒劃眼齒可有效實(shí)施倒劃眼作業(yè)，實(shí)現(xiàn)解卡。因此，有必要提供一種可倒劃眼的新型空氣錘鉆頭，解決鉆井中出現(xiàn)的卡鉆、埋鉆等難題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種可倒劃眼的空氣錘鉆頭，在鉆頭本體上設(shè)有倒劃眼齒，因此在空氣錘遇卡時(shí)，可上提鉆具，實(shí)施倒劃眼作業(yè)，有效擴(kuò)大井眼，協(xié)助鉆具解卡。本實(shí)用新型的上述目的可采用下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型提供一種可倒劃眼的空氣錘鉆頭，其包括鉆頭本體，所述鉆頭本體的底面設(shè)有多個(gè)底齒，所述鉆頭本體的周側(cè)壁底緣設(shè)有多個(gè)邊齒，所述鉆頭本體的周側(cè)壁上開設(shè)有多個(gè)攜巖槽，兩兩所述攜巖槽之間形成有倒劃眼錐面，所述倒劃眼錐面上設(shè)有一個(gè)以上倒劃眼齒。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，多個(gè)所述邊齒間隔設(shè)置于所述倒劃眼錐面的底緣。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，在對(duì)應(yīng)設(shè)有所述邊齒的所述倒劃眼錐面上設(shè)有一個(gè)所述倒劃眼齒，其余所述倒劃眼錐面上沿徑向方向設(shè)有兩個(gè)所述倒劃眼齒。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述底齒和所述邊齒均為硬質(zhì)合金球齒。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述倒劃眼齒為聚晶金剛石柱齒。本實(shí)用新型的可倒劃眼的空氣錘鉆頭的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)是在鉆頭本體的周側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)倒劃眼齒，因此在空氣錘遇卡時(shí)，可上提鉆具，實(shí)施倒劃眼作業(yè)，有效擴(kuò)大井眼，協(xié)助鉆具解卡，該可倒劃眼的空氣錘鉆頭可解決鉆井作業(yè)時(shí)井眼尺寸縮小而無法將鉆具取出的問題，為現(xiàn)場(chǎng)施工提供較高的安全保障。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實(shí)用新型的可倒劃眼的空氣錘鉆頭的正面剖視圖。圖2為本實(shí)用新型的可倒劃眼的空氣錘鉆頭的仰視圖。 圖3為圖I的A-A向剖面圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚和完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。如圖I、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型提供一種可倒劃眼的空氣錘鉆頭，其包括鉆頭本體I，所述鉆頭本體I的底面14設(shè)有多個(gè)底齒11,所述鉆頭本體I的周側(cè)壁底緣17設(shè)有多個(gè)邊齒12，所述鉆頭本體I的周側(cè)壁上開設(shè)有多個(gè)攜巖槽13，兩兩所述攜巖槽13之間形成有倒劃眼錐面15，所述倒劃眼錐面15上設(shè)有一個(gè)以上倒劃眼齒151。具體是，該空氣錘鉆頭的鉆頭本體I的中部開設(shè)有注氣通道16，與注氣通道16底部相連的鉆頭水眼161的數(shù)量和直徑大小可根據(jù)空氣錘的工作性能和鉆井需求確定，此為現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述。鉆頭本體I的周側(cè)壁大體呈錐面形，其上端直徑小于下端直徑，此周側(cè)壁上沿徑向方向開設(shè)有多個(gè)攜巖槽13，并均勻分布在圓周方向，此攜巖槽13使得經(jīng)鉆頭水眼161噴出的氣體攜帶著由鉆頭本體I破碎的巖屑，自井底上返至地面，利于鉆具向下鉆進(jìn)。兩兩攜巖槽13之間形成的倒劃眼錐面15上設(shè)置有倒劃眼齒151，在本實(shí)用新型中，倒劃眼齒151為聚晶金剛石柱齒，當(dāng)空氣錘起鉆時(shí)，如遇井眼垮塌或井眼縮徑，導(dǎo)致鉆具遇卡時(shí)，可上提鉆具，這些倒劃眼齒151在鉆機(jī)的帶動(dòng)下可切削卡鉆的巖石，實(shí)施倒劃眼作業(yè)，有效擴(kuò)大井目艮，協(xié)助鉆具解卡，減少井下事故的發(fā)生。底齒11為硬質(zhì)合金球齒，其位于鉆頭本體I的底面14，其位置和數(shù)量可根據(jù)鉆頭強(qiáng)度、所鉆地層的巖性和破巖效率等綜合因素進(jìn)行具體分布，在此不作限制。邊齒12為硬質(zhì)合金球齒,其設(shè)置在鉆頭本體I的周側(cè)壁底緣17上,在本實(shí)用新型中，邊齒12的直徑大于底齒11的直徑，這樣設(shè)置可在保證其破巖能力的同時(shí)使其具備一定的保徑功能，使得鉆頭在長(zhǎng)井段鉆進(jìn)硬地層或高研磨地層時(shí)，保護(hù)鉆頭本體I的底緣17，減緩井眼在鉆進(jìn)的過程中逐漸變小，提高鉆進(jìn)質(zhì)量。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式，多個(gè)所述邊齒12間隔設(shè)置于所述倒劃眼錐面15的底緣17上。具體是，鉆頭本體I周側(cè)壁的倒劃眼錐面15的底緣17為沿徑向、向內(nèi)及向下傾斜形成的斜面，邊齒12可間隔設(shè)置于此斜面上。因?yàn)榈箘澭坼F面15均勻分布在鉆頭本體I的周側(cè)壁上，因此多個(gè)邊齒12沿圓周方向也均勻分布在鉆頭本體I上。進(jìn)一步的，在對(duì)應(yīng)設(shè)有所述邊齒12的所述倒劃眼錐面15上設(shè)有一個(gè)所述倒劃眼齒151，其余所述倒劃眼錐面15上沿徑向方向設(shè)有兩個(gè)所述倒劃眼齒151。這樣設(shè)置的好處是，在不影響鉆頭的破巖效果、保徑效果和倒劃眼功能的同時(shí)，鉆頭仍具有足夠的強(qiáng)度，以滿足其對(duì)壽命的要求。因?yàn)檫咠X12與倒劃眼齒151均需通過在鉆頭本體I上打孔，再通過冷裝或熱裝的方式將它們嵌入至鉆頭本體I上各自的孔中，因此為保證鉆頭本體I的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，僅在對(duì)應(yīng)設(shè)有邊齒12的倒劃眼錐面15上設(shè)有一個(gè)倒劃眼齒151，而且此倒劃眼齒151優(yōu)選靠近倒劃眼錐面15的頂端設(shè)置；另一方面，為保證鉆頭本體I的倒劃眼功效，在其余無對(duì)應(yīng)設(shè)置邊齒12的倒劃眼錐面15上設(shè)有兩個(gè)徑向方式排列的倒劃眼齒151，這兩個(gè)倒劃眼齒151在倒劃眼錐面15上均勻分布。以上所述僅為本實(shí)用新型的幾個(gè)實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)申請(qǐng)文件公開的內(nèi)容可以對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行各種改動(dòng)或變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種可倒劃眼的空氣錘鉆頭，其包括鉆頭本體，所述鉆頭本體的底面設(shè)有多個(gè)底齒，所述鉆頭本體的周側(cè)壁底緣設(shè)有多個(gè)邊齒，其特征在于，所述鉆頭本體的周側(cè)壁上開設(shè)有多個(gè)攜巖槽，兩兩所述攜巖槽之間形成有倒劃眼錐面，所述倒劃眼錐面上設(shè)有一個(gè)以上倒劃眼齒。
2.如權(quán)利要求I所述的可倒劃眼的空氣錘鉆頭，其特征在于，多個(gè)所述邊齒間隔設(shè)置于所述倒劃眼錐面的底緣。
3.如權(quán)利要求2所述的可倒劃眼的空氣錘鉆頭，其特征在于，在對(duì)應(yīng)設(shè)有所述邊齒的所述倒劃眼錐面上設(shè)有一個(gè)所述倒劃眼齒，其余所述倒劃眼錐面上沿徑向方向設(shè)有兩個(gè)所述倒劃眼齒。
4.如權(quán)利要求I所述的可倒劃眼的空氣錘鉆頭，其特征在于，所述底齒和所述邊齒均為硬質(zhì)合金球齒。
5.如權(quán)利要求I所述的可倒劃眼的空氣錘鉆頭，其特征在于，所述倒劃眼齒為聚晶金剛石柱齒。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可倒劃眼的空氣錘鉆頭，其包括鉆頭本體，所述鉆頭本體的底面設(shè)有多個(gè)底齒，所述鉆頭本體的周側(cè)壁底緣設(shè)有多個(gè)邊齒，所述鉆頭本體的周側(cè)壁上開設(shè)有多個(gè)攜巖槽，兩兩所述攜巖槽之間形成有倒劃眼錐面，所述倒劃眼錐面上設(shè)有一個(gè)以上的倒劃眼齒。本實(shí)用新型的可倒劃眼的空氣錘鉆頭，在鉆頭本體上設(shè)有倒劃眼齒，因此在空氣錘起鉆遇卡時(shí)，可上提鉆具，所述倒劃眼齒在鉆機(jī)的帶動(dòng)下實(shí)施倒劃眼功能，有效擴(kuò)大井眼，協(xié)助鉆具解卡。
文檔編號(hào)E21B10/36GK202578517SQ20122025747
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者孟慶昆, 王向東, 胡貴 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司