一種抗回旋反向后排齒鉆頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種抗回旋反向后排齒鉆頭，該鉆頭包括前排PDC切削齒、鉆頭本體、接頭、刀翼、規(guī)徑、噴嘴和排屑槽，鉆頭本體與接頭相連接，接頭與鉆桿連接，鉆頭本體內(nèi)嵌有數(shù)個噴嘴，鉆頭本體上均勻固定數(shù)個刀翼，在每個刀翼上釬焊若干個PDC齒，兩個相鄰刀翼之間形成排屑槽，與接頭相接外徑最大處為規(guī)徑，在每個刀翼背面加一定數(shù)量的反向后排齒，反向后排齒的大小和數(shù)量根據(jù)實際情況可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。在深井和硬地層鉆井中，本發(fā)明在每個刀翼背后加一定數(shù)量的反向后排齒，增加反向的切削齒，能有效減少鉆頭回旋，能夠減少對鉆井有害的反向回旋力，并轉(zhuǎn)化為對鉆井有益的切削力，幫助破巖，提高鉆頭機(jī)械鉆速，從而提高鉆井速度，節(jié)約鉆井周期。
【專利說明】
一種抗回旋反向后排齒鉆頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及石油、地質(zhì)用的回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)鉆頭，特別涉及深井和硬地層用的鉆進(jìn)鉆頭，具體的說，是一種抗回旋反向后排齒鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在石油、地質(zhì)等領(lǐng)域使用PDC齒作為切削齒的回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)鉆頭(簡稱PDC鉆頭)很廣泛。PDC鉆頭具有機(jī)械鉆速高，鉆頭進(jìn)尺壽命長等優(yōu)點。由于在深井和硬地層鉆井過程中，鉆桿太長，發(fā)生扭曲，在鉆遇硬地層時，鉆頭要發(fā)生回旋，直接降低了鉆頭的攻擊力，并且可能對鉆頭造成傷害，從而過早損壞鉆頭，嚴(yán)重影響鉆井速度。為了解決這一難題，各大鉆頭公司嘗試了很多方法，包括使用扭力沖擊器、抗回旋保徑等;配合扭力沖擊器使用，讓鉆頭來回高速旋轉(zhuǎn)或者軸向來回伸縮，其目的就是降低鉆頭回旋，從而提高鉆井速度，缺點就是工具成本太高，而且技術(shù)性很強(qiáng)，不能普及;抗回旋保徑鉆頭設(shè)計效果不明顯?，F(xiàn)在鉆頭回旋問題就是roc鉆頭普遍存在又沒有解決的難題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明要解決的問題就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的難題，提供一種新型的鉆頭結(jié)構(gòu)，解決鉆頭回旋問題。其技術(shù)方案如下:
[0004]本發(fā)明提供一種抗回旋反向后排齒鉆頭，該鉆頭包括前排PDC切削齒、鉆頭本體、接頭、刀翼、規(guī)徑、噴嘴和排肩槽，鉆頭本體與接頭相連接，接頭與鉆桿連接，鉆頭本體內(nèi)嵌有數(shù)個噴嘴，鉆頭本體上均勻固定數(shù)個刀翼，在每個刀翼上釬焊若干個前排roc切削齒，兩個相鄰刀翼之間形成排肩槽，與接頭相接外徑最大處為規(guī)徑，其關(guān)鍵技術(shù)是在每個刀翼背面加一定數(shù)量的反向后排齒。
[0005]所述反向后排齒的大小范圍為Φ8ι?πι-Φ 16mm。
[0006]所述反向后排齒和相應(yīng)的前排TOC切削齒同半徑，二者距離5-10mm。
[0007]所述反向后排齒的仰角為10°-30°。
[0008]在所述每個刀翼上設(shè)置2-16個反向后排齒。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是:
[0010]1、在深井和硬地層鉆井中，常規(guī)后排齒設(shè)計只是前排齒的一個補(bǔ)充，當(dāng)前排齒損壞時，后排齒參與切削，和前排齒是一樣的功能。本發(fā)明在每個刀翼背后加一定數(shù)量的反向后排齒，增加了反向的切削齒，反向后排齒的切削方向和前排齒的切削方向相反，只要有鉆頭回旋情況發(fā)生，反向后排齒就參與工作，能有效減少鉆頭回旋，能夠減少對鉆井有害的反向回旋力，并轉(zhuǎn)化為對鉆井有益的切削力，幫助破巖，提尚鉆頭機(jī)械鉆速，從而提尚鉆井速度，節(jié)約鉆井周期。
[0011]2、本發(fā)明的反向后排齒和相應(yīng)的前排PDC切削齒同半徑，二者距離5-10mm，結(jié)構(gòu)簡單，在保證能夠充分放置反向后排齒的情況下，使其占用空間達(dá)到最小，因而使得本發(fā)明的結(jié)構(gòu)緊湊，不會導(dǎo)致刀翼內(nèi)部空虛，不影響刀翼強(qiáng)度，并且能夠在現(xiàn)有的鉆頭廠家的同向雙排齒的設(shè)計上進(jìn)行小的改動，避免了因小改動而重復(fù)設(shè)計和制造整個鉆頭，減少鉆頭廠家設(shè)計和制造成本，因而本發(fā)明成本低。
[0012]3、本發(fā)明反向后排齒的仰角為10°-30°，反向后排齒在這個角度范圍的切削力大，抗回旋效果最好，保證鉆頭的攻擊力，保證鉆頭的高機(jī)械鉆速，延長鉆頭進(jìn)尺壽命，提高了鉆井速度。
[0013]4、本發(fā)明設(shè)計很靈活，能夠根據(jù)深井和硬地層的地層和巖性的實際情況來調(diào)節(jié)反向后排齒的大小和數(shù)量，反向后排齒的大小范圍為Φ8ηιηι-Φ 16mm，每個鉆頭刀翼上設(shè)置2-16個反向后排齒，以最大限度增加反向切削力，降低鉆頭回旋，保證鉆頭的攻擊力，減少對鉆頭造成傷害，從而保護(hù)鉆頭、提尚鉆井速度。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明鉆頭本體與接頭連接示意圖；
[0015]圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本發(fā)明前排roc切削齒及反向后排齒切削狀態(tài)圖。
[0017]圖中附圖標(biāo)記:
[0018]I一前排PDC切削齒；2—鉆頭本體；3—接頭；4一刀翼；5—規(guī)徑；6—反向后排齒；7—噴嘴;8—排肩槽;9 一巖石。
【具體實施方式】
[0019]參見圖1-圖2，本發(fā)明提供一種抗回旋反向后排齒鉆頭，該鉆頭包括前排PDC切削齒1、鉆頭本體2、接頭3、刀翼4、規(guī)徑5、嗔嘴7和排肩槽8，鉆頭本體2與接頭3相連接，接頭3與鉆桿連接，鉆頭本體2內(nèi)嵌有數(shù)個噴嘴7，鉆頭本體2上均勻固定數(shù)個刀翼4，在每個刀翼4上釬焊若干個前排roc切削齒I，兩個相鄰刀翼4之間形成排肩槽8，與接頭3相接外徑最大處為規(guī)徑5，其關(guān)鍵技術(shù)是在每個鉆頭刀翼4背面加一定數(shù)量的反向后排齒6，根據(jù)實際情況可以調(diào)節(jié)反向后排齒6的大小和數(shù)量，反向后排齒6的大小范圍為Φ8πιπι-Φ16_，每個鉆頭刀翼4上設(shè)置2-16個反向后排齒6。反向后排齒6和相應(yīng)的前排PDC切削齒I同半徑，二者距離5-10mm，反向后排齒6的仰角為10°-30°。
[0020]鉆頭正常工作時，前排roc切削齒I切削巖石9，反向后排齒6起支撐作用，讓鉆頭工作平穩(wěn)，當(dāng)深井或者硬地層鉆進(jìn)時，鉆頭產(chǎn)生回旋，反向轉(zhuǎn)動，這時反向后排齒6切削巖石9，產(chǎn)生阻力，阻止鉆頭反轉(zhuǎn)，消除鉆頭回旋狀態(tài)，并且借助于回旋力切削巖石9。
[0021]圖3中的箭頭方向為鉆頭切削方向。
【主權(quán)項】
1.一種抗回旋反向后排齒鉆頭，該鉆頭包括前排PDC切削齒(I)、鉆頭本體(2)、接頭(3)、刀翼(4)、規(guī)徑(5)、噴嘴(7)和排肩槽(8)，鉆頭本體(2)與接頭(3)相連接，接頭(3)與鉆桿連接，鉆頭本體(2)內(nèi)嵌有數(shù)個噴嘴(7 )，鉆頭本體(2)上均勻固定數(shù)個刀翼(4 )，在每個刀翼(4)上釬焊若干個前排TOC切削齒(I)，兩個相鄰刀翼(4)之間形成排肩槽(8)，與接頭(3)相接外徑最大處為規(guī)徑(5)，其特征是:在每個刀翼(4)背面加一定數(shù)量的反向后排齒(6)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗回旋反向后排齒鉆頭，其特征是:所述反向后排齒(6)的大小范圍為Φ8ι?πι-Φ 16mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗回旋反向后排齒鉆頭，其特征是:所述反向后排齒(6)和相應(yīng)的前排roc切削齒(I)同半徑，二者距離5-10mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗回旋反向后排齒鉆頭，其特征是:所述反向后排齒(6)的仰角為10°-30°。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗回旋反向后排齒鉆頭，其特征是:在所述每個刀翼(4)上設(shè)置2-16個反向后排齒(6)。
【文檔編號】E21B10/43GK106014265SQ201610578929
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月21日
【發(fā)明人】宋躍, 彭靜濤
【申請人】四川川石金剛石鉆頭有限公司