一種防卡鉆鉆頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及適用于石油鉆井的鉆頭領域，具體涉及一種防卡鉆鉆頭。
【背景技術】
[0002]在石油鉆探領域，當鉆頭鉆遇大段的石膏巖、泥膏巖地層時，鉆頭切削齒很難吃入地層，導致機械鉆速很慢，且地層縮徑嚴重，鉆進極易出現卡鉆事故，上提阻力大，在鉆井過程中還存在憋栗現象。而為了抑制和減輕泥膏巖的縮徑，一般會相應提高鉆井液密度，因此對機械鉆速也產生一定影響。
[0003]目前鉆頭的排肩槽和接頭部位都是圓柱狀的或光滑的部分，通常是由兩刀翼間隔形成的，這對于正常情況下的鉆井作業和鉆井液的循環都是最優的選擇。但是在鉆進石膏巖、泥膏巖這種縮徑很嚴重的地層時，常規鉆頭的使用很可能導致卡鉆和憋栗，安全問題尤為突出。
【實用新型內容】
[0004]針對現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種防卡鉆鉆頭，加強保徑及倒劃眼功能，改進了鉆頭的排肩，并優化了鉆頭的布齒結構，提高鉆井速度以及質量。
[0005]為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]—種防卡鉆鉆頭，包括鉆頭本體，鉆頭本體上設有繞鉆頭本體的中心軸線分布的刀翼組件，該刀翼組件包括均沿逆時針方向排列的五個刀翼，該五個刀翼包括兩個刀翼A以及三個刀翼B，兩個刀翼A間隔分布于相鄰的兩刀翼B之間，且刀翼A的長度大于刀翼B的長度；刀翼A以及刀翼B由鉆頭本體的頂端中心向下延伸至鉆頭本體側面；刀翼A以及刀翼B的外表面均設置有沿其各自長度方向依次排列的主切削齒、保徑齒以及倒劃眼齒;鉆頭本體的側壁上開設有多個沿鉆頭本體長度方向延伸的凹槽;各凹槽間隔分布于相鄰的刀翼A與刀翼B之間以及相鄰的兩個刀翼B之間。
[0007]優選的，兩個刀翼A的分布角度為0°和155°，三個刀翼B的分布角度為79°、229°和295。ο
[0008]優選的，分布角度為0°的刀翼A表面由頂端向下依次分布有I號、3號、5號、10號、15號、20號和25號主切削齒;分布角度為155°的刀翼A表面由頂端向下依次分布有2號、4號、8號、13號、18號、23號和28號主切削齒;分布角度為79°的刀翼B表面由頂端向下依次分布有6號、11號、16號、21號和26號主切削齒;分布角度為229°的刀翼B表面由頂端向下依次分布有7號、12號、17號、22號和27號主切削齒;分布角度為295°的刀翼B表面由頂端向下依次分布有9號、14號、19號、24號和29號主切削齒。
[0009]優選的，I號-29號主切削齒距離鉆頭本體中心軸線的距離依次增大；I號主切削齒的后傾角為12°，29號主切削齒的后傾角為20.4°，I號-29號主切削齒的后傾角度以0.3°的遞增幅度依次遞增。
[0010]優選的，鉆頭本體的頂端設置有多個噴嘴。[0011 ]優選的，各刀翼A的保徑齒均設有兩個，各刀翼A的倒劃眼齒均設有三個;各刀翼B的保徑齒均設有兩個;各刀翼B的倒劃眼齒均設有三個。
[0012]本實用新型的有益效果在于:
[0013]相較于現有技術，本實用新型的鉆頭，各刀翼下端斜面上分布的保徑齒以及倒劃眼齒增強了倒劃眼功能，使起鉆順利，提高鉆井質量;除此之外，在鉆頭體的兩刀翼之間的凹槽位置開槽，以改善排肩及防泥包，防止卡鉆、蹩鉆；另外在刀翼組件上合理分布主切削齒，優化的切削結構，使該鉆頭能夠有效地吃入地層，提高破巖效率凹槽。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結構不意圖；
[0015]圖2為本實用新型的俯視圖。
[0016]其中，1、鉆頭本體;11、凹槽;40、主切削齒;50、保徑齒;60、倒劃眼齒;70、噴嘴。
【具體實施方式】
[0017]下面，結合附圖以及【具體實施方式】，對本實用新型做進一步描述:
[0018]如圖1以及圖2所示的一種鉆頭，主要包括鉆頭本體10，在該鉆頭本體10上設有刀翼組件，且該刀翼組件繞鉆頭本體10的中心軸線分布，具體該刀翼組件主要包括五個刀翼，且該五個刀翼均沿順時針方向排布，包括兩個刀翼A(圖中所指的A)以及三個刀翼B(圖中所指的B)，同時使兩個刀翼A間隔分布于相鄰的兩刀翼B之間，且刀翼A的長度大于刀翼B的長度，該結構更加穩固，在鉆井時使鉆頭能夠平穩地吃入地層。
[0019]刀翼A以及刀翼B由鉆頭本體10頂端向下延伸至鉆頭本體10側面，如此可在刀翼A以及刀翼B的外表面均設置有沿其各自長度方向依次排列的主切削齒40、保徑齒50以及倒劃眼齒60;因刀翼A的長度大于刀翼B的長度，故刀翼A可更接近鉆頭本體10的中心，能夠排布更多的主切削齒40;而刀翼A與刀翼B間隔排布，使得鉆頭各部分切削力保持一致，提高鉆頭的穩定性。同時各刀翼下端分布的保徑齒50以及倒劃眼齒60增強了倒劃眼功能，可保證起鉆，提尚鉆井質量。
[0020]鉆頭本體10的側壁上開設有多個沿鉆頭本體10長度方向延伸的凹槽11;各凹槽11間隔分布于相鄰的刀翼A與刀翼B之間以及相鄰的兩個刀翼B之間，用于排肩，此凹槽相較于現有技術中兩刀翼間隔形成的排肩槽，加深了深度，以改善鉆頭的排肩效果從而防止鉆頭泥包，避免防止卡鉆、蹩鉆。當然，因鉆頭本體10—般具有一與外部零件連接的接頭，而上述凹槽11可延伸至鉆頭本體10與外部零件的連接處，如此即使鉆井過程中縮徑到接頭外徑位置仍可以排肩。
[0021]優選的，兩個刀翼A的分布角度為0°和155°，三個刀翼B的分布角度為79°、229°和295°，這種分布角度從俯視圖(參閱圖2)上看，使各刀翼在結構的限制上能夠最大間隔的排布于鉆頭本體10上，有利于排肩。
?0022] 優選的，參閱圖2，其分布角度為0°的刀翼A表面由頂端向下依次分布有I號、3號、5號、10號、15號、20號和25號主切削齒;分布角度為155°的刀翼A表面由頂端向下依次分布有2號、4號、8號、13號、18號、23號和28號主切削齒;分布角度為79°的刀翼B表面由頂端向下依次分布有6號、11號、16號、21號和26號主切削齒;分布角度為229°的刀翼B表面由頂端向下依次分布有7號、12號、17號、22號和27號主切削齒;分布角度為295°的刀翼B表面由頂端向下依次分布有9號、14號、19號、23號和29號主切削齒。
[0023]且I號-29號主切削齒距離鉆頭本體中心軸線的距離依次增大；I號主切削齒的后傾角為12°，29號主切削齒的后傾角為20.4°，1號-29號主切削齒的后傾角度以0.3°的遞增幅度依次遞增。在本實施例中，上述I號、3號、6號、8號、10號、12號、14號、22號、28號和29號主切削齒的直徑可均為13mm; 2號、5號、7號、9號、11號、13號、15號-21號和23號-27號主切削齒的直徑可均為16mm。另外，上述各刀翼A上的保徑齒以及各刀翼B上的保徑齒50均設有兩個，各刀翼A上的倒劃眼齒60以及各刀翼B的倒劃眼齒60均設有三個，且各保徑齒的直徑均為13mm，各倒劃眼齒60的直徑均為10mm。如此，在該鉆頭上混合布置直徑為16mm與13mm的切削齒，使切削齒能夠有效地吃入地層，提高破巖效率。
[0024]優選的，在本實施例中，該鉆頭的鉆頭本體10的頂端還設置有多個噴嘴70，該噴嘴70的主要作用在于增強清洗巖肩的效果。
[0025]對本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬于本實用新型權利要求的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種防卡鉆鉆頭，包括鉆頭本體，其特征在于，鉆頭本體上設有繞鉆頭本體的中心軸線分布的刀翼組件，該刀翼組件包括均沿逆時針方向排列的五個刀翼，該五個刀翼包括兩個刀翼A以及三個刀翼B，兩個刀翼A間隔分布于相鄰的兩刀翼B之間，且刀翼A的長度大于刀翼B的長度;刀翼A以及刀翼B由鉆頭本體的頂端中心向下延伸至鉆頭本體側面;刀翼A以及刀翼B的外表面均設置有沿其各自長度方向依次排列的主切削齒、保徑齒以及倒劃眼齒;鉆頭本體的側壁上開設有多個沿鉆頭本體長度方向延伸的凹槽;各凹槽間隔分布于相鄰的刀翼A與刀翼B之間以及相鄰的兩個刀翼B之間。2.如權利要求1所述的防卡鉆鉆頭，其特征在于，兩個刀翼A的分布角度為0°和155°，三個刀翼B的分布角度為79°、229°和295°。3.如權利要求2所述的防卡鉆鉆頭，其特征在于，分布角度為0°的刀翼A表面由頂端向下依次分布有I號、3號、5號、10號、15號、20號和25號主切削齒;分布角度為155°的刀翼A表面由頂端向下依次分布有2號、4號、8號、13號、18號、23號和28號主切削齒;分布角度為79°的刀翼B表面由頂端向下依次分布有6號、11號、16號、21號和26號主切削齒；分布角度為229°的刀翼B表面由頂端向下依次分布有7號、12號、17號、22號和27號主切削齒;分布角度為295°的刀翼B表面由頂端向下依次分布有9號、14號、19號、24號和29號主切削齒。4.如權利要求3所述的防卡鉆鉆頭，其特征在于，I號-29號主切削齒距離鉆頭本體中心軸線的距離依次增大；I號主切削齒的后傾角為12°，29號主切削齒的后傾角為20.4°，I號_29號主切削齒的后傾角度以0.3°的遞增幅度依次遞增。5.如權利要求1所述的防卡鉆鉆頭，其特征在于，鉆頭本體的頂端設置有多個噴嘴。6.如權利要求1所述的防卡鉆鉆頭，其特征在于，各刀翼A的保徑齒均設有兩個，各刀翼A的倒劃眼齒均設有三個;各刀翼B的保徑齒均設有兩個;各刀翼B的倒劃眼齒均設有三個。
【專利摘要】一種防卡鉆鉆頭，包括鉆頭本體，鉆頭本體上設有刀翼組件，該刀翼組件包括五個刀翼，該五個刀翼包括兩個刀翼A以及三個刀翼B，兩個刀翼A間隔分布于相鄰的兩刀翼B之間，且刀翼A的長度大于刀翼B的長度；刀翼A以及刀翼B由鉆頭本體頂端向下延伸至鉆頭本體側面；刀翼A以及刀翼B的外表面均設置有主切削齒、保徑齒以及倒劃眼齒；鉆頭本體的側壁上開設有多個沿鉆頭本體長度方向延伸的凹槽；各凹槽間隔分布于相鄰的刀翼A與刀翼B之間以及相鄰的兩個刀翼B之間。本實用新型的鉆頭，增強了保徑及倒劃眼功能，保證起鉆順利，提高鉆井質量；并可改善排屑及防泥包，防止卡鉆、蹩鉆；另外，該鉆頭能夠有效地吃入地層，提高破巖效率。
【IPC分類】E21B10/43, E21B10/60
【公開號】CN205314921
【申請號】CN201521135822
【發明人】張永青, 陳俊勇, 張蒨, 劉杰, 楊英祥, 溫貴凡
【申請人】深圳新速通石油工具有限公司, 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司第四鉆井工程分公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2015年12月31日