专利名称：多刀翼组石油钻井pdc钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油钻井钻头，尤其涉及多刀翼组石油钻井PDC钻头。
技术背景 一种公开的用于石油钻井的钻头是中国专利ZL 98222404. 4所揭示的一种双级切削PDC钻头，它包括钻头体、大直径PDC切削件、小直径PDC切削件及喷嘴。大直径roc切削件的排布密度很小，但能完全覆盖井底，其大、小直径PDC切削件总的覆盖系数与常规PDC钻头相当。大直径PDC切削件的出露高度大于小直径PDC切削件的出露高度，大直径PDC切削件形成第一级切削，小直径PDC切削件形成第二级切削。上述PDC钻头在钻均质的较软地层时，钻进初期，参与切削地层的仅仅是大直径PDC切削件，相当于一个布齿密度很低的钻头，机械钻速很高，当钻头使用到后期，小直径PDC切削件也参与切削地层，其机械钻速与常规PDC钻头相当，综合效果是既保证了使用寿命，又提高了机械钻速。但是在钻软硬交错的不均质地层的情况下，上述PDC钻头效果不佳，因为首先参与切削的大直径PDC切削件常常发生金刚石层碎裂及脱层方式的损坏，失去切削能力，但其硬质合金衬垫仍然固结在钻头体上，从而增大了撑压面积，使得PDC切削件很难吃入地层，因而降低了机械钻速。
实用新型内容实用新型目的为了提供一种可以在有效低层中有效钻进，使用寿命长，不易损坏的多刀翼组石油钻井PDC钻头。为了达到如上目的，本实用新型采取如下技术方案包括钻头体、主刀翼、次刀翼、位于主刀翼上的大直径PDC切削件、位于次刀翼上的小直径PDC切削件，其特征在于还包括再次刀翼，再次刀翼上有再小直径PDC切削件，再次刀翼在钻头间周向上与主刀翼和次刀翼间隔分布，大直径PDC切削件的厚度和后倾角α 2均小于小直径PDC切削件的厚度和后倾角α 3。本实用新型进一步技术方案在于所述再次刀翼在周向上分布的时候一侧为主刀翼，另一侧为次刀翼。本实用新型进一步技术方案在于大直径PDC切削件的出露高度Η2大于小直径PDC切削件的出露高度Η3。本实用新型进一步技术方案在于所述小直径PDC切削件的厚度和后倾角α 3均小于再小直径PDC切削件的厚度和后倾角α 4。本实用新型进一步技术方案在于小直径PDC切削件的出露高度Η3大于再小直径PDC切削件的出露高度Η4。本实用新型进一步技术方案在于小直径PDC切削件的出露高度Η3小于等于再小直径PDC切削件的出露高度Η4。采用如上技术方案的本实用新型，本实用新型的PDC钻头在软硬交错地层，甚至在含有砾岩的地层中钻进时，由于大直径PDC切削件的出露高度大于小直径PDC切削件的出露高度，所以在钻进的初期，仅有大直径PDC切削件切削地层，又因为大直径PDC切削件的排布密度很小，因此可以获得高的机械钻速。由于大直径PDC切削件的厚度和后倾角都较小，所以硬质合金衬垫的抗冲击能力也小，因而在钻进过程中，参与切削的大直径PDC切削件的损坏方式将是金刚石层和硬质合金衬垫一起整体折断或脱落，从而解决了由于金刚石层损坏，大直径PDC切削件失去切削能力时，硬质合金衬垫仍然存在而增大撑压面积的问题。所以当钻进后期，小直径PDC切削件参与切削时，本实用新型的PDC钻头仍然能够以高比压有效地钻进，取得高的机械钻速；并且还有再次刀翼和再小直径PDC切削件，形成了多级防护，使得旋进的切削形成多层次互补，可以同时工作也可分级工作。
为了进一步说明本实用新型，
以下结合附图进一步进行说明图I为实用新型的顶示图图2为实用新型的结构剖面对比图其中1.钻头体； 2.主刀翼；3.次刀翼；4.再次刀翼；5.大直径PDC切削件；6.小直径PDC切削件；7.再小直径PDC切削件；9.喷嘴。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行说明，实施例不构成对本实用新型的限制为了达到如上目的，本实用新型采取如下技术方案包括钻头体I、主刀翼2、次刀翼3、位于主刀翼2上的大直径roc切削件5、位于次刀翼3上的小直径PDC切削件6，其特征在于还包括再次刀翼4，再次刀翼4上有再小直径PDC切削件7，再次刀翼4在钻头间周向上与主刀翼2和次刀翼3间隔分布，大直径PDC切削件5的厚度和后倾角α 2均小于小直径PDC切削件6的厚度和后倾角α 3。本实用新型进一步技术方案在于所述再次刀翼4在周向上分布的时候一侧为主刀翼2，另一侧为次刀翼3。本实用新型进一步技术方案在于大直径PDC切削件5的出露高度Η2大于小直径PDC切削件6的出露高度Η3。本实用新型进一步技术方案在于所述小直径PDC切削件6的厚度和后倾角α 3均小于再小直径PDC切削件7的厚度和后倾角α 4。本实用新型进一步技术方案在于小直径PDC切削件6的出露高度Η3大于再小直径PDC切削件7的出露高度Η4。在这种方式下，形成递进的替代手段，以保证低层环境较差的时候，钻头受到损伤而需要更换，浪费施工时间。本实用新型进一步技术方案在于小直径PDC切削件6的出露高度Η3小于等于再小直径PDC切削件7的出露高度Η4。此时形成多层次多厚度的切削方式，不是单一的切削单元，可以从地质的微环境的各个受力角度进行切削，防止其损坏。还包括喷嘴9。[0024]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领 域的技术人员应该了解本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。
权利要求1.多刀翼组石油钻井PDC钻头，包括钻头体(I)、主刀翼(2)、次刀翼(3)、位于主刀翼(2)上的大直径PDC切削件(5)、位于次刀翼(3)上的小直径PDC切削件(6)，其特征在于还包括再次刀翼(4)，再次刀翼(4)上有再小直径PDC切削件(7)，再次刀翼(4)在钻头间周向上与主刀翼⑵和次刀翼⑶间隔分布，大直径I3DC切削件(5)的厚度和后倾角α2均小于小直径PDC切削件(6)的厚度和后倾角α3。
2.如权利要求I所述的多刀翼组石油钻井roc钻头，其特征在于所述再次刀翼(4)在周向上分布的时候一侧为主刀翼(2)，另一侧为次刀翼(3)。
3.如权利要求I所述的多刀翼组石油钻井PDC钻头，其特征在于所述大直径PDC切削件(5)的出露高度H2大于小直径PDC切削件(6)的出露高度H3。
4.如权利要求I所述的多刀翼组石油钻井PDC钻头，其特征在于所述小直径PDC切削件(6)的厚度和后倾角α 3均小于再小直径PDC切削件(7)的厚度和后倾角α 4。
5.如权利要求I所述的多刀翼组石油钻井PDC钻头，其特征在于小直径PDC切削件(6)的出露高度Η3大于再小直径PDC切削件(7)的出露高度Η4。
6.如权利要求I所述的多刀翼组石油钻井PDC钻头，其特征在于小直径PDC切削件(6)的出露高度Η3小于等于再小直径PDC切削件(7)的出露高度Η4。
专利摘要本实用新型涉及一种石油钻井钻头，尤其涉及多刀翼组石油钻井PDC钻头。本实用新型采取如下技术方案包括钻头体、主刀翼、次刀翼、位于主刀翼上的大直径PDC切削件、位于次刀翼上的小直径PDC切削件，其特征在于还包括再次刀翼，再次刀翼上有再小直径PDC切削件，再次刀翼在钻头间周向上与主刀翼和次刀翼间隔分布，大直径PDC切削件的厚度和后倾角α2均小于小直径PDC切削件的厚度和后倾角α3。所述再次刀翼在周向上分布的时候一侧为主刀翼，另一侧为次刀翼。有益效果如下形成了多级防护，使得旋进的切削形成多层次互补，可以同时工作也可分级工作。
文档编号E21B10/43GK202645440SQ20122032125
公开日2013年1月2日 申请日期2012年7月5日 优先权日2012年7月5日
发明者张革新, 王彦平 申请人:西安通源正合石油工程有限公司