分屑式連續油管徑向鉆井套管開窗鉆頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種連續油管徑向鉆進用套管開窗鉆頭，用于連續油管徑向鉆進套管開窗，屬于石油天然氣井下修井作業技術領域。
【背景技術】
[0002]連續油管徑向鉆進技術是油氣田修井作業中的一項近幾年才從國外引進的新技術，常用于油氣井生產后期，油氣產量下降，或是開采頁巖氣等致密氣藏。通過連續油管開窗側鉆出套管后，利用高壓噴射方法鉆出多個10m左右深的徑向孔，以大幅增加泄流面積，以增加油氣產量。
[0003]公開號為CN203655164U，公開日為2014年6月18日的中國專利文獻公開了一種套管開窗鉆頭，包括鉆頭本體，鉆頭本體整體呈圓柱形，其上端呈圓球面，在圓球面上圓周均勻分布3個或4個螺旋刀翼及對應的切肩槽、排肩槽，鉆頭本體下端為螺紋連接孔或兩個對稱的銷釘掌，可直接與其他動力鉆具或傳動工具連接，銷釘掌之間的鉆頭本體中央為一光滑球形凹面，球形凹面兩側對稱分布有光滑弧面，光滑弧面母線與鉆頭本體軸線夾角70° -80°。該實用新型在現有套管開窗專用鉆頭基礎上改進了刀翼結構，通過采用螺旋刀翼、增加弧形切肩槽的方式來增強套管開窗過程中的應力集中，減小開窗磨阻，從而提高開窗效率。同時，3個或4個螺旋刀翼整體作為切肩刃，保證了切削刃具有足夠強度，確保鉆頭足夠的使用壽命。
[0004]但以上述專利文獻為代表的普通開窗鉆頭，其結構復雜，體積較大，不能直接適用于在套壁上直接鉆徑向孔。
【發明內容】
[0005]本實用新型旨在針對上述現有技術所存在的缺陷和不足，提供一種分肩式連續油管徑向鉆井套管開窗鉆頭，采用本實用新型可在套壁上直接鉆徑向孔，以便高壓噴射頭可利用水力噴射在地層鉆徑向孔，提高油氣泄流面積，提高單井油氣產量。
[0006]本實用新型是通過采用下述技術方案實現的:
[0007]—種分肩式連續油管徑向鉆井套管開窗鉆頭，包括鉆頭本體，鉆頭本體的一端加工有連接絲扣，其特征在于:鉆頭本體的另一端頂部設置有主刀片、導向塊和排肩槽，所述主刀片由外齒、中間齒和中心齒組成，外齒、中間齒和中心齒連接成一體且與鉆頭本體軸線相交布置，外齒、中間齒和中心齒錯齒排列，所述導向塊為兩個，兩導向塊對稱分布在所述鉆頭本體的周向上，所述排肩槽開于主刀片的一側。
[0008]所述主刀片前角為90度，后角為1~3度，主刀片的刀刃與鉆頭本體軸線的夾角為70?80度。
[0009]在所述中心齒的橫刃處打磨形成圓滑過渡面。
[0010]兩個導向塊和所述外齒均突出于鉆頭本體的周向外壁。
[0011 ] 所述主刀片和導向塊的材質均為硬質合金材質。
[0012]與現有技術相比，本實用新型所達到的有益效果如下:
[0013]—、主刀片由外齒、中間齒和中心齒組成，采用錯齒排列結構，有非常好的分肩效果，鉆出的鉆肩很小，易于排出，不易卡鉆。
[0014]二、鉆尖居中，刃型對稱，鉆尖定心好，切削力相互平衡，在入鉆和鉆削過和中比較平穩。
[0015]三、中心齒刀刃的中間橫刃經打磨后，消除了橫刃的長度，降低了開窗時的軸向力。
[0016]四、外齒的副刀刃與二片對稱布置的未經鉆頭中心的的導向塊，起到輔助支承作用，減少入鉆和出鉆時的振動。
[0017]五、主刀片采用90度前角及1~3度后角，降低了主刀片崩刃的可能性。
[0018]綜上，進行套管鉆徑向孔時，將鉆頭連接到套管開孔工具串下端，由專門的導向機構將鉆頭進行90度轉向，由沿井軸方向轉換成垂直井軸方向，由馬達輸出扭矩帶動鉆頭轉動，實現對套管的穿孔。
【附圖說明】
[0019]下面將結合說明書附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明，其中:
[0020]圖1為本實用新型分肩式套管開窗鉆頭示意圖；
[0021]圖2為圖1中左視圖。
[0022]圖中標記:
[0023]1、外齒，2、中心齒、3、中間齒，4、連接絲扣，5、導向塊，6、排肩槽。
【具體實施方式】
[0024]參照說明書附圖，本實用新型的目的在于將普通套管開窗鉆頭小型化，提供一種可在套壁上直接鉆徑向孔，以便高壓噴射頭可利用水力噴射在地層鉆徑向孔，提高油氣泄流面積，提高單井油氣產量。其公開了一種分肩式連續油管徑向鉆井套管開窗鉆頭，包括鉆頭本體，鉆頭本體的一端加工有連接絲扣4，鉆頭本體的另一端頂部設置有主刀片、導向塊5和排肩槽6，所述主刀片由外齒1、中間齒3和中心齒2組成，外齒1、中間齒3和中心齒2連接成一體且與鉆頭本體軸線相交布置，外齒1、中間齒3和中心齒2錯齒排列，所述導向塊5為兩個，兩導向塊5對稱分布在所述鉆頭本體的周向上，所述排肩槽6開于主刀片的一側。
[0025]刀片為硬質硬質合金材料，前角為90度，后角為1~3度，刀刃與軸線夾角為70~80度。導向塊5也為硬質合金材料，前角為90度，后角為2~3度。在中心齒2的橫刃處打磨以消除橫刃。
[0026]先在鉆頭本體上加工連接絲扣4，再在鉆頭本體上銑出安裝刀片的槽及排肩槽66，將刀片及導向塊5分別安裝在刀片槽及導向塊5刀片槽內并焊接好。
[0027]本實用新型的工作原理如下:
[0028]連續油管徑向鉆進的工作管串從上到下依次為連續油管、連續管接頭、螺桿馬達、萬向節鏈、套管開窗鉆頭(本實用新型)。從連續油管內栗注流體驅動螺桿馬達轉動，螺桿馬達帶動萬向節及開窗鉆頭轉動，萬向節通過固定在井眼內的導向機構將鉆頭由沿軸向轉至沿徑向鉆進，從而實現套管開窗的目的。
【主權項】
1.一種分肩式連續油管徑向鉆井套管開窗鉆頭，包括鉆頭本體，鉆頭本體的一端加工有連接絲扣(4)，其特征在于:鉆頭本體的另一端頂部設置有主刀片、導向塊(5)和排肩槽(6)，所述主刀片由外齒(1)、中間齒(3)和中心齒(2)組成，外齒(1)、中間齒(3)和中心齒(2)連接成一體且與鉆頭本體軸線相交布置，外齒(I)、中間齒(3)和中心齒(2)錯齒排列，所述導向塊(5)為兩個，兩導向塊(5)對稱分布在所述鉆頭本體的周向上，所述排肩槽(6)開于主刀片的一側。2.根據權利要求1所述的分肩式連續油管徑向鉆井套管開窗鉆頭，其特征在于:所述主刀片前角為90度，后角為1~3度，主刀片的刀刃與鉆頭本體軸線的夾角為70~80度。3.根據權利要求1或2所述的分肩式連續油管徑向鉆井套管開窗鉆頭，其特征在于:在所述中心齒(2)的橫刃處打磨形成圓滑過渡面。4.根據權利要求1所述的分肩式連續油管徑向鉆井套管開窗鉆頭，其特征在于:兩個導向塊(5 )和所述外齒(I)均突出于鉆頭本體的周向外壁。5.根據權利要求1所述的分肩式連續油管徑向鉆井套管開窗鉆頭，其特征在于:所述主刀片和導向塊(5)的材質均為硬質合金材質。
【專利摘要】本實用新型公開了一種分屑式連續油管徑向鉆井套管開窗鉆頭，包括鉆頭本體，鉆頭本體的一端加工有連接絲扣，鉆頭本體的另一端頂部設置有主刀片、導向塊和排屑槽，所述主刀片由外齒、中間齒和中心齒組成，外齒、中間齒和中心齒連接成一體且與鉆頭本體軸線相交布置，外齒、中間齒和中心齒錯齒排列，所述導向塊為兩個，兩導向塊對稱分布在所述鉆頭本體的周向上，所述排屑槽開于主刀片的一側。采用本實用新型可在套壁上直接鉆徑向孔，以便高壓噴射頭可利用水力噴射在地層鉆徑向孔，提高油氣泄流面積，提高單井油氣產量。
【IPC分類】E21B10/43, E21B10/26, E21B29/06
【公開號】CN204877346
【申請號】CN201520658993
【發明人】鄒先雄, 裴楚洲, 盧秀德, 李劍秋, 潘正富, 孫兆巖, 李源源
【申請人】中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月28日