一种PDC钻头技术领域
本实用新型涉及一种PDC钻头,属于油气开采工程中的一种破岩工具,适用于硬地层钻井,可以大大降低钻头的振动强度。
技术背景
由于常规PDC钻头在中软地层具有机械钻速快、寿命长、进尺多等优点,所以在石油天然气钻井中被广泛使用。但是随着油气开采向深井、超深井以及硬地层发展,目前现有的常规PDC钻头在钻硬地层时,由于振动剧烈严重影响到了钻头和井下工具的寿命,所以急需一种不仅破岩效率高而且振动强度小的钻井工具。
带保径齿的PDC钻头能够使钻头平稳工作,降低钻头破岩产生的纵向振动和横向振动,从而可大幅延长钻头寿命,对井下工具也有保护作用;此外,中心凸齿能在破碎坑的中心产生局部应力集中,提高井眼中心区域的破岩效率。
发明内容
针对上述问题,本实用新型特提供一种PDC钻头。其技术方案是:一种PDC钻头,主要包括钻头体1、喷嘴2、PDC切削齿3、中心凸齿4、主刀翼5、副刀翼6和保径齿7;其结构特征是:中心凸齿4的形状结构为锥形,镶嵌在钻头体1的中心位置;主刀翼5为2-3个均布,副刀翼6为3-4个均布;保径齿7安装在每个刀翼保径段周向位置;PDC切削齿3为单排布置或双排布置。
所述保径齿的结构形状为球形、倒圆圆柱形和圆柱形,材料为硬质合金,每个刀翼保径段安装1~5个保径齿。
本实用新型与现有技术相比,其有益效果是:(1) 目前使用的常规PDC钻头在硬地层钻井中振动剧烈,钻头寿命短,采用本实用新型后将大大提高岩石的破碎效率和钻头的稳定性,对于缩短建井周期、节约钻井成本以及减少振动对井下工具的破坏有积极作用;(2) 适用于各种硬地层。
附图说明
图1是本实用新型一种PDC钻头的正面图。
图2是本实用新型一种PDC钻头的侧视图。
图3是本实用新型一种PDC钻头的后视图。
图4中4-1至4-3为保径齿的结构示意图,图4-1为球形齿,4-2为倒圆圆柱形齿,4-3为圆柱形齿。
图中:1.钻头体,2.喷嘴,3.PDC切削齿,4.中心凸齿,5.主刀翼,6.副刀翼,7.保径齿。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
如图1-3所示,本实用新型PDC钻头,主要包括钻头体1、喷嘴2、PDC切削齿3、中心凸齿4、主刀翼5、副刀翼6和保径齿7,其结构特征是:中心凸齿4的形状结构为锥形,镶嵌在钻头体1的中心位置;主刀翼5为2-4个均布,副刀翼6为3-4个均布;保径齿7安装在每个刀翼保径段周向位置;PDC切削齿3为单排布置或双排布置。
如图4所示,本实用新型保径齿7可以根据需要将其设计为球形、倒圆圆柱形、圆柱形,其材质为硬质合金。保径齿7能够降低钻头破岩产生的纵向振动和横向振动,从而可大幅延长钻头寿命,对井下工具也有保护作用。中心凸齿4形状为锥形,由圆柱和冠部组成,材料由聚晶金刚石层与硬质合金基体复合而成,中心凸齿4能提高井眼中心区域的破岩效率。