一种适于高连续造斜的五刀翼快速pdc钻头的制作方法

文档序号:9117763阅读:807来源:国知局
一种适于高连续造斜的五刀翼快速pdc钻头的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油勘探开发钻完井工程领域,尤其是一种适于高连续造斜的五刀翼快速PDC钻头。
【背景技术】
[0002]在海洋钻井中,由于受地质情况的影响,常需要进行定向及水平钻进。为增加油层穿越面积,提高产量及采收率,某些油田系列井要求连续造斜,且造斜率高,超过3°,这就对roc钻头的稳定性提出较高要求。现有技术的PDC钻头,刀翼的分布角度以及刀翼上的切削齿分布的设置着重于钻头的攻击性,在高连续造斜过程中,工具面不稳,钻进的轨迹很难控制,达不到造斜要求,从而影响钻井作业。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题在于,提供一种适于高连续造斜的五刀翼快速roc钻头。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种适于高连续造斜的五刀翼快速PDC钻头,包括钻头本体,以及凸设于所述钻头本体冠部的五个刀翼;所述五个刀翼的切削侧均设有主切削齿,且相邻的两个刀翼之间形成排肩槽;
[0005]所述主切削齿的数目为46个,分别在五个刀翼上分布的数量依次为11、7、9、11、8。
[0006]本实用新型的PDC钻头中,每个所述刀翼包括从冠部中心到冠部周围由近到远排列的内锥部分、外肩部分、切径部分及修边部分,所述主切削齿包括布置在所述内锥部分上的内锥齿、布置在所述外肩部分上的外肩齿、布置在所述切径部分上的切径齿,以及布置在所述修边部分上的修边齿;
[0007]其中,第一刀翼上的主切削齿包括4个内锥齿、5个外肩齿、I个切径齿和I个修边齿;
[0008]第二刀翼上的主切削齿包括I个内锥齿、4个外肩齿、I个切径齿和I个修边齿;
[0009]第三刀翼上的主切削齿包括2个内锥齿、5个外肩齿、I个切径齿和I个修边齿;
[0010]第四刀翼上的主切削齿包括4个内锥齿、5个外肩齿、I个切径齿和I个修边齿;
[0011]第五刀翼上的主切削齿包括I个内锥齿、5个外肩齿、I个切径齿和I个修边齿。
[0012]本实用新型的roc钻头中,所述内锥齿的后倾角为20°?22°,外肩齿的后倾角为16°?24°,切径齿的后倾角为35°,修边齿的后倾角为80°。
[0013]本实用新型的PDC钻头中,每个所述刀翼的外肩齿、切径齿及修边齿的后面均跟踪设置有后排齿;
[0014]所述后排齿的的数目为34个;其中,所述第一刀翼上设置有7个后排齿;所述第二刀翼上设置有6个后排齿;所述第三刀翼上设置有7个后排齿;所述第四刀翼上设置有7个后排齿;所述第五刀翼上设置有7个后排齿。
[0015]本实用新型的PDC钻头中,所述后排齿的后倾角为20°?28°。
[0016]本实用新型的PDC钻头中,每个所述刀翼还包括排列在所述修边部分后面的保径部分;每个所述刀翼的保径部分的长度为5英寸;每个所述刀翼的保径部分上布置有3个保径齿。
[0017]本实用新型的PDC钻头中,所述保径齿的后倾角为35°。
[0018]本实用新型的PDC钻头中,所述五个刀翼环绕所述钻头本体冠部的中心分布,其分布角度分别为 0°、82。、162。、228。、296。。
[0019]本实用新型的PDC钻头中,每个所述刀翼上的主切削齿从冠部中心到冠部周围由近到远排列,所述主切削齿的侧倾角从5°均匀过渡到0°。
[0020]本实用新型的PDC钻头中,所述主切削齿的直径均为16mm。
[0021]实施本实用新型的技术方案,至少具有以下的有益效果:该适于高连续造斜的五刀翼快速PDC钻头在现有五刀翼PDC钻头的基础上,调整了刀翼上切削齿的分布位置及切削齿的参数,使得钻头本体冠部的刀翼上的切削齿分布合理、受力均匀,从而提高了该roc钻头的稳定性,以满足高连续造斜的需求。
【附图说明】
[0022]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
[0023]图1是本实用新型中的五刀翼快速PDC钻头的俯视结构示意图;
[0024]图2是本实用新型中的五刀翼快速PDC钻头的正视结构示意图;
[0025]图3是本实用新型中的五刀翼快速PDC钻头的剖视结构示意图;
[0026]其中,100、钻头本体;101、第一刀翼;102、第二刀翼;103、第三刀翼;104、第四刀翼;105、第五刀翼;111、内锥部分;112、外肩部分;113、切径部分;114、修边部分;115、保径部分;200、后排齿。
【具体实施方式】
[0027]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0028]图1至图3示出了本实用新型中的一种适于高连续造斜的五刀翼快速PDC钻头,该适于高连续造斜的五刀翼快速PDC钻头在现有五刀翼PDC钻头的基础上,调整了刀翼上切削齿的分布位置及切削齿的参数,使得钻头本体100冠部的刀翼上的切削齿分布合理、受力均匀,从而提高了该PDC钻头的稳定性,以满足高连续造斜的需求。
[0029]图1是本实用新型中的五刀翼快速PDC钻头的俯视结构示意图。图2是本实用新型中的五刀翼快速PDC钻头的正视结构示意图。图3是本实用新型中的五刀翼快速PDC钻头的剖视结构示意图。
[0030]如图1至图3所示,该适于高连续造斜的五刀翼快速PDC钻头包括钻头本体100,以及凸设于该钻头本体100冠部的五个刀翼。具体的,五个刀翼分别为第一刀翼101、第二刀翼102、第三刀翼103、第四刀翼104和第五刀翼105。五个刀翼的切削侧均设有沿着刀翼间隔排列的主切削齿,且相邻的两个刀翼之间形成排肩槽。其中,切削侧指的是PDC钻头切削土壤时,刀翼正对土壤的一侧。
[0031]且每个刀翼包括从冠部中心到冠部周围由近到远排列的内锥部分111、外肩部分112、切径部分113及修边部分114。即主切削齿包括布置在内锥部分111上的内锥齿、布置在外肩部分112上的外肩齿、布置在切径部分113上的切径齿,以及布置在修边部分114上的修边齿。该主切削齿的数目为46个,分别在五个刀翼上分布的数量依次为11、7、9、11、8。
[0032]进一步地,如图1所示,每个刀翼的外肩齿、切径齿及修边齿的后面均跟踪设置有后排齿200。该后排齿200的的数目为34个;其中,该第一刀翼101上设置有7个后排齿200 ;该第二刀翼102上设置有6个后排齿200 ;该第三刀翼103上设置有7个后排齿200 ;该第四刀翼104上设置有7个后排齿200 ;该第五刀翼105上设置有7个后排齿200。
[0033]具体的,再参阅图1,46个主切削齿和34个后排齿200在各个刀翼上的分配为:
[0034]第一刀翼101上分布11个,其中第1、3、5、8为内锥齿,第13、18、23、28、33为外肩齿,第38为切径齿,第43为修边齿,第13、18、23、28、33、38、43后面跟踪有后排齿200 ;
[0035]第二刀翼102上分布7个,其中第1
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