專利名稱：刀翼式pdc鉆頭的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種石油天然氣鉆井鉆頭，具體地說，是一種由鉆頭基體、刀翼、PDC切削齒、噴嘴和排屑槽組成的刀翼式PDC鉆頭。
背景技術：
由于PDC鉆頭在軟到中硬地層中具有機械鉆速快、壽命長、進尺多的優點，所以在石油天然氣鉆井中被廣泛應用。目前在用的PDC鉆頭主要有兩種布齒方式。一種是自由式布齒，PDC切削齒比較均勻地分布在鉆頭冠部表面上，鉆進時鉆頭比較平穩，但排屑槽小，巖屑的排出不夠暢通，鉆頭容易發生泥包現象。另一種是刀翼式布齒，所有的PDC切削齒都布置在刀翼上，如果刀翼數量較少，則排屑槽較大，鉆頭在鉆進時就不容易發生泥包現象，但鉆頭的穩定性較差，容易導致鉆頭先期損壞；如果刀翼數量較多，則鉆頭的穩定性比較高，但排屑槽較小，巖屑的排出阻力較大，因此鉆頭在鉆進時容易發生泥包現象。
發明內容
本發明的目的就是為石油天然氣鉆井提供一種刀翼式PDC鉆頭，在鉆進過程中既具有較高的穩定性，又不容易發生泥包現象。
為了達到上述目的，本發明由鉆頭基體、刀翼、PDC切削齒、噴嘴和排屑槽組成，刀翼固定在鉆頭基體上，PDC切削齒布置在刀翼上，噴嘴鑲裝在鉆頭基體上；刀翼有外刀翼和內刀翼之分，只有外刀翼的外端離鉆頭軸心的距離等于鉆頭冠部半徑，而內刀翼的外端離鉆頭軸心的距離小于鉆頭冠部半徑。
外刀翼和內刀翼的數量可以相等，而且在周向上間隔分布。
采用這樣的結構后，由于只有外刀翼的外端離鉆頭軸心的距離等于鉆頭冠部半徑，而內刀翼的外端離鉆頭軸心的距離小于鉆頭冠部半徑，所以在刀翼數量相同的情況下，增大了排屑槽的橫截面積，減小了巖屑的排出阻力，提高了巖屑的排出速度，因此鉆頭在鉆進時就不容易發生泥包現象；又由于在布齒密度相同的情況下，總的刀翼數量增多，提高了PDC切削齒在鉆頭冠部表面上的分布程度，因而提高了鉆頭的穩定性。
本發明將通過具體實施方式
結合附圖加以說明。
圖1是本發明刀翼式PDC鉆頭的一種具體實施方式
冠部結構示意圖。
具體實施例方式
圖1所示刀翼式PDC鉆頭，由鉆頭基體1、外刀翼2、內刀翼3、PDC切削齒4、噴嘴5和排屑槽6組成，外刀翼2和內刀翼3固定在鉆頭基體上，PDC切削齒4布置在外刀翼2和內刀翼3上，噴嘴5鑲裝在鉆頭基體1上。外刀翼2的外端離鉆頭軸心的距離等于鉆頭冠部半徑，內刀翼3的外端離鉆頭軸心的距離小于鉆頭冠部半徑。外刀翼2和內刀翼3的數量相等，而且在周向上間隔分布。
在使用時，首先把本發明刀翼式PDC鉆頭與其它井下工具連接起來，一同下入井底，然后開泵循環鉆井液并加壓旋轉鉆進。在鉆進過程中，從噴嘴5噴射出的鉆井液不斷通過排屑槽6將由PDC切削齒4切削掉的巖屑排到井眼環行空間內。由于外刀翼2和內刀翼3的數量相等，而且在周向上間隔分布，使每個排屑槽6的橫截面積都增大了，PDC切削齒4在鉆頭冠部端面上的分布也更加均勻，因此巖屑能夠及時被排到井眼環行空間內，防止發生鉆頭泥包現象，而鉆頭的穩定性也會更高。
權利要求
1.一種刀翼式PDC鉆頭，包括鉆頭基體、刀翼、PDC切削齒、噴嘴和排屑槽，刀翼固定在鉆頭基體上，PDC切削齒布置在刀翼上，噴嘴鑲裝在鉆頭基體上，其特征是刀翼有外刀翼(2)和內刀翼(3)，外刀翼(2)的外端離鉆頭軸心的距離等于鉆頭冠部半徑，內刀翼(3)的外端離鉆頭軸心的距離小于鉆頭冠部半徑。
2.根據權利要求1所述的刀翼式PDC鉆頭，其特征是外刀翼(2)和內刀翼(3)的數量相等，周向間隔分布。
全文摘要
本發明公開了一種用于石油天然氣鉆井的刀翼式PDC鉆頭，包括鉆頭基體、刀翼、PDC切削齒、噴嘴和排屑槽。這種刀翼式PDC鉆頭的刀翼有外刀翼和內刀翼之分，只有外刀翼的外端離鉆頭軸心的距離等于鉆頭冠部半徑，而內刀翼的外端離鉆頭軸心的距離小于鉆頭冠部半徑，而且外刀翼和內刀翼的數量相等，在周向上間隔分布。這種刀翼式PDC鉆頭在鉆進過程中穩定性高，而且不容易發生泥包現象。
文檔編號E21B10/00GK1828007SQ200610073059
公開日2006年9月6日 申請日期2006年4月12日 優先權日2006年4月12日
發明者王福修, 于建賓, 田京燕, 侯慶勇, 張崇硯 申請人:中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院