一種定向井鉆頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油鉆井設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種定向井鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]由于PDC鉆頭(PolycrystallineDiamond Compact bit聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭)在砂巖和泥巖地層鉆速高、工作壽命長(zhǎng)，并適合定向井，被廣泛應(yīng)用于油氣鉆井中。
[0003]本申請(qǐng)發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)實(shí)施例技術(shù)方案的過程中，至少發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中存在如下技術(shù)問題:
[0004]PDC鉆頭在定向鉆進(jìn)過程中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生工具面角度變化大、切削力不夠、鉆頭偏移等現(xiàn)象，有些甚至造成井下故障，導(dǎo)致定向鉆井周期長(zhǎng)、機(jī)速慢、鉆井成本高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種定向井鉆頭，解決現(xiàn)有技術(shù)中PDC鉆頭穩(wěn)定性差、鉆頭易偏移等問題，有效地提高了鉆頭的穩(wěn)定性，降低了鉆頭內(nèi)錐的受力，提高了鉆頭的導(dǎo)向能力。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種定向井鉆頭，所述鉆頭包括:本體，所述本體包含鉆頭冠部、規(guī)徑部和鉆頭心部;刀翼，刀翼設(shè)置于所述鉆頭冠部;其中，所述鉆頭心部呈一角度的內(nèi)錐角，所述角度在160°至170°之間。
[0007]進(jìn)一步的，所述定向井鉆頭還包括:噴嘴，所述噴嘴位于所述鉆頭冠部。
[0008]進(jìn)一步的，所述定向井鉆頭還包括切削齒，所述切削齒位于所述鉆頭冠部的頂端。
[0009]進(jìn)一步的，所述切削齒的數(shù)量為多個(gè)。
[0010]進(jìn)一步的，所述切削齒與鉆頭的軸心呈一定的角度，所述角度為第一傾斜角。
[0011]進(jìn)一步的，所述規(guī)徑部的尾部向鉆頭軸心傾斜，具有第二傾斜角。
[0012]進(jìn)一步的，所述第二傾斜角為1°。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的定向井鉆頭具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0014]所述鉆頭包括:本體和刀翼，刀翼設(shè)置于鉆頭冠部，鉆頭心部呈一角度的內(nèi)錐角，將鉆頭心部的內(nèi)錐角控制在160°至170°之間，可以保證鉆頭的穩(wěn)定性和工作壽命，同時(shí)還能夠增大鉆頭作用到巖石上的力，從而有效的提高定向井的鉆井速度，并提高鉆頭的穩(wěn)定性。
[0015]進(jìn)一步的，所述定向井鉆頭還包括噴嘴，可通過噴嘴射流冷卻清洗鉆頭并帶走井底巖肩，避免鉆頭對(duì)井底巖肩反復(fù)研磨導(dǎo)致鉆頭加速磨損，進(jìn)而延長(zhǎng)鉆頭的使用壽命。
[0016]進(jìn)一步的，所述定向井鉆頭還包括多個(gè)切削齒，切削齒位于所述鉆頭冠部的頂端，并且切削齒與鉆頭的軸心呈一定的角度，切削齒采用向后傾斜設(shè)置，可以有效地降低鉆頭內(nèi)錐的受力，提高鉆頭的導(dǎo)向能力。
[0017]進(jìn)一步的，規(guī)徑部的尾部向鉆頭軸心的傾斜角度為1°，可以有效改善鉆頭的受力狀況，提尚鉆頭的效率。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本申請(qǐng)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及附圖標(biāo)記作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的實(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)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的定向井鉆頭的結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2提供的定向井鉆頭的俯視圖；
[0021]附圖標(biāo)記說明:1.本體2.刀翼3.規(guī)徑部4.噴嘴5.鉆頭冠部6.鉆頭心部
7.切削齒
【具體實(shí)施方式】
[0022]本申請(qǐng)實(shí)施例通過提供一種定向井鉆頭，解決現(xiàn)有技術(shù)中PDC鉆頭穩(wěn)定性差、鉆頭易偏移等問題，有效地提高了鉆頭的穩(wěn)定性，降低了鉆頭內(nèi)錐的受力，提高了鉆頭的導(dǎo)向能力。
[0023]本申請(qǐng)實(shí)施例的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，總體思路如下:
[0024]—種定向井鉆頭，所述鉆頭包括:本體，所述本體包含鉆頭冠部、規(guī)徑部和鉆頭心部；刀翼，刀翼設(shè)置于所述鉆頭冠部；其中，所述鉆頭心部呈一角度的內(nèi)錐角，所述角度在160°至170°之間。
[0025]為了更好地理解本申請(qǐng)的技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實(shí)施方式對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型實(shí)施例以及實(shí)施例中的具體特征是對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的詳細(xì)的說明，而不是對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的限定，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)實(shí)施例以及實(shí)施例中的技術(shù)特征可以相互組合。
[0026]請(qǐng)參見圖1-2，本實(shí)用新型實(shí)施例1提供了一種定向井鉆頭，所述鉆頭包括:
[0027]本體I，所述本體I包含鉆頭冠部5、規(guī)徑部3和鉆頭心部6;
[0028]刀翼2，刀翼2設(shè)置于所述鉆頭冠部5;
[0029]其中，所述鉆頭心部6呈一角度的內(nèi)錐角，所述角度在160°至170°之間，當(dāng)定向井PDC鉆頭外錐形狀一定的條件下，給roc鉆頭施加一定的鉆井壓力之后，如果定向井roc鉆頭的內(nèi)錐深度減小，那么PDC鉆頭施加到巖石的作用力將會(huì)加大，將內(nèi)錐角度設(shè)置在160°至170°之間，可以保證鉆頭的穩(wěn)定性和工作壽命，同時(shí)還能夠增大鉆頭作用到巖石上的力，從而有效的提高定向井的鉆井速度，并提高鉆頭的穩(wěn)定性。
[0030]進(jìn)一步的，所述定向井鉆頭還包括噴嘴4，所述噴嘴4位于鉆頭冠部5，可通過噴嘴射流冷卻清洗鉆頭并帶走井底巖肩，避免鉆頭對(duì)井底巖肩反復(fù)研磨導(dǎo)致鉆頭加速磨損，進(jìn)而延長(zhǎng)鉆頭的使用壽命。
[0031]進(jìn)一步的，所述定向井鉆頭還包括切削齒7，所述切削齒7位于所述鉆頭冠部5的頂端。
[0032]進(jìn)一步的，所述切削齒7的數(shù)量為多個(gè)。
[0033]更為具體地，切削齒7的數(shù)量可以根據(jù)巖土的狀況等來確定，由于鉆頭的冠部頂端受到的力最大，因此在鉆頭冠部5的頂端設(shè)置多個(gè)切削齒7，可以改善鉆頭的受力狀況。
[0034]進(jìn)一步的，所述切削齒7與鉆頭的軸心呈一定的角度，所述角度為第一傾斜角，通過所述第一傾斜角的設(shè)置可使切削齒7為后傾斜設(shè)置，通過該第一傾斜角的設(shè)置可以提高定向井鉆頭的切削速度，保證鉆頭具有較高的定向和造斜功能，并有效地降低鉆頭內(nèi)錐的受力，提尚鉆頭的導(dǎo)向能力。
[0035]進(jìn)一步的，所述規(guī)徑部3的尾部向鉆頭軸心傾斜，具有第二傾斜角，其中，第二傾斜角可為0.5-2°，較優(yōu)地第二傾斜角為1°，這樣可以有效改善鉆頭的受力狀況，提高鉆頭的效率。
[0036]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的定向井鉆頭具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0037]所述鉆頭包括:本體和刀翼，刀翼設(shè)置于鉆頭冠部，鉆頭心部呈一角度的內(nèi)錐角，將鉆頭心部的內(nèi)錐角控制在160°至170°之間，可以保證鉆頭的穩(wěn)定性和工作壽命，同時(shí)還能夠增大鉆頭作用到巖石上的力，從而有效的提高定向井的鉆井速度，并提高鉆頭的穩(wěn)定性。
[0038]進(jìn)一步的，所述定向井鉆頭還包括噴嘴，可通過噴嘴射流冷卻清洗鉆頭并帶走井底巖肩，避免鉆頭對(duì)井底巖肩反復(fù)研磨導(dǎo)致鉆頭加速磨損，進(jìn)而延長(zhǎng)鉆頭的使用壽命。
[0039]進(jìn)一步的，所述定向井鉆頭還包括多個(gè)切削齒，切削齒位于所述鉆頭冠部的頂端，并且切削齒與鉆頭的軸心呈一定的角度，切削齒采用向后傾斜設(shè)置，可以有效地降低鉆頭內(nèi)錐的受力，提高鉆頭的導(dǎo)向能力。
[0040]進(jìn)一步的，規(guī)徑部的尾部向鉆頭軸心的傾斜角度為1°，可以有效改善鉆頭的受力狀況，提尚鉆頭的效率。
[0041]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種定向井鉆頭，其特征在于，所述鉆頭包括: 本體，所述本體包含鉆頭冠部、規(guī)徑部和鉆頭心部； 刀翼，刀翼設(shè)置于所述鉆頭冠部； 其中，所述鉆頭心部呈一角度的內(nèi)錐角，所述角度在160°至170°之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向井鉆頭，其特征在于，所述定向井鉆頭還包括噴嘴，所述噴嘴位于所述鉆頭冠部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向井鉆頭，其特征在于，所述定向井鉆頭還包括切削齒，所述切削齒位于所述鉆頭冠部的頂端。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定向井鉆頭，其特征在于，所述切削齒的數(shù)量為多個(gè)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定向井鉆頭，其特征在于，所述切削齒與鉆頭的軸心呈一定的角度，所述角度為第一傾斜角。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定向井鉆頭，其特征在于，所述規(guī)徑部的尾部向鉆頭軸心傾斜，具有第二傾斜角。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的定向井鉆頭，其特征在于，所述第二傾斜角為1°。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及石油鉆井設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種定向井鉆頭，所述鉆頭包括：本體，所述本體包含鉆頭冠部、規(guī)徑部和鉆頭心部；刀翼，刀翼設(shè)置于所述鉆頭冠部；其中，所述鉆頭心部呈一角度的內(nèi)錐角，所述角度在160°至170°之間。本實(shí)用新型提供的定向井鉆頭解決了現(xiàn)有技術(shù)中PDC鉆頭穩(wěn)定性差、鉆頭易偏移等問題，有效地提高了鉆頭的穩(wěn)定性，降低了鉆頭內(nèi)錐的受力，提高了鉆頭的導(dǎo)向能力。
【IPC分類】E21B10/42, E21B10/60, E21B10/43
【公開號(hào)】CN205297346
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】周寶義, 劉天恩, 于連杰, 張海軍, 竇同偉, 孫景濤, 陳虹, 王立輝
【申請(qǐng)人】中國石油天然氣股份有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2015年12月18日