专利名称：径向切削pdc钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种石油、煤层气、地热、水利钻井中的PDC钻头。 技术背景PDC钻头在钻井中应用很广泛，这种钻头在使用中进行了很多种改进，如专利 ZL98222404. 4“一种双级切削PDC钻头”和“一种适合硬地层的PDC钻头”专利号ZL00251498 等，但在结晶质石灰岩、石英砂岩和石英岩等地层钻进时，钻速仍然很慢，并且刀翼边缘上的PDC复合片(齿)都严重磨损了，而中心的PDC复合片(齿)基本无磨损，显然，目前的 PDC钻头对以上地层不适应。
发明内容根据岩石抗压强度各向异性的特点，本实用新型研制了一种径向切削、磨损均勻、 破碎效率高的新型PDC钻头。该钻头由中心突出部、中心水眼、PDC复合片(齿)、刀翼、钻头基部、钻头颈部、钻头接头组成。钻头基部向上延伸构成中心突出部，水眼集中在中心突出部，钻头基部的向外隆起的部分为刀翼，刀翼为直条式，刀翼上有PDC复合片(齿)，PDC 复合片(齿)与水平面成60度角，这样，大部分PDC复合片(齿)布置为径向切削；钻头基部向下的部分为钻头颈部和钻头接头，钻头颈部和钻头接头上都设计了应力减轻槽。这种钻头工作原理如下(1)先在岩层的中心钻一个小孔，释放了部分地层应力后，将地层的三向应力减少为二向应力；(2)除了中心突出部，大部分PDC复合片(齿)分布在钻头的径向，这样就实现了切削刃从应力薄弱的水平方向吃入，切削的方向是竖直的，而不是按常规的垂直方向，根据岩石力学，从这个方向破碎地层所需要的能量远比垂直方向小，从而提高了破碎效率；C3)水眼集中在中心突出部，这样就使得液流更接近井底，并且其流动的方向更有利于携带岩屑。采用这种钻头，既可以提高钻速又可以有效解决了钻头磨损不均勻问题。
图1是径向切削PDC钻头结构示意图。图例1、中心突出部，2、中心水眼，3、PDC复合片(齿)，4、刀翼，5、钻头基部，6、钻头颈部，7、钻头接头
具体实施方式
如图1所示，本实用新型中心突出部1上有中心水眼2(3个)，水眼对称分布在中心突出部1上，钻头基部5上有刀翼4 G条)，刀翼上有PDC复合片(齿)3，大部分PDC复合片(齿)3布置为径向切削，使PDC复合片(齿)3与水平面成60度角，钻头颈部6和钻头接头7上都设计了应力减轻槽，使钻头有更好的缓冲能力。
权利要求1.一种径向切削PDC钻头，由中心突出部、中心水眼、PDC复合片、刀翼、钻头基部、钻头颈部、钻头接头组成，其特征在于钻头基部向上延伸构成中心突出部，水眼集中在中心突出部，钻头基部的向外隆起的部分为刀翼，刀翼为直条式，刀翼上有PDC复合片，钻头基部向下的部分依次为钻头颈部和钻头接头。
2.根据权利要求1所述的一种径向切削PDC钻头，其特征在于PDC复合片与水平面成 60度角。
3.根据权利要求1所述的一种径向切削PDC钻头，其特征在于钻头颈部和接头上都有应力减轻槽。
专利摘要一种石油、煤层气、地热、水利钻井中的PDC钻头，钻头由中心突出部、中心水眼、PDC复合片(齿)、刀翼、钻头基部、钻头颈部、钻头接头组成。钻头基部向上延伸构成中心突出部，水眼集中在中心突出部，钻头基部的向外隆起的部分为刀翼，刀翼为直条式，刀翼上有PDC复合片(齿)，PDC复合片(齿)与水平面成60度角，这样，大部分PDC复合片(齿)布置为径向切削；钻头基部向下的部分为钻头颈部和钻头接头，钻头颈部和钻头接头上都设计了应力减轻槽。用这种钻头，既可以提高钻速又可以有效解决钻头磨损不均匀问题。
文档编号E21B10/60GK201953316SQ201020636350
公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月1日 优先权日2010年12月1日
发明者卫国 申请人:卫国