专利名称：可倒划眼的空气锤钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于一种空气锤钻头，特别有关于一种在石油、地质勘探钻井领域中应用于空气锤钻井的可倒划眼的空气锤钻头。
背景技术：
空气锤钻井具有机械钻速快、防止井斜、单趟钻进进尺长的技术优势。本世纪初，国内开始将空气锤钻井技术引入石油气体钻井中，经过几年的发展和完善，技术应用不断成熟，空气锤钻井工具的功能也日趋全面，在四川油田、塔里木油田和大庆油田空气锤钻井技术已形成规模化应用。现场应用证明，空气锤钻井机械钻速比泥浆钻 井机械钻速提高10倍以上，比牙轮钻头气体钻井机械钻速提高3倍以上；最长单趟钻进进尺1951m ;最长日进尺680m ;最深钻进达4796m。虽然在油田气体钻井中应用空气锤钻井技术具有明显的技术优势，但仍存在着不足。特别在起钻时，如遇井眼缩径或井壁垮塌，空气锤将无法进行倒划眼作业，钻具起钻困难，易造成卡钻、埋钻，甚至掉钻具事故。目前，在钻井工程方案设计阶段，设计人员通常会收集邻井实钻资料，分析空气锤钻进井段的岩石力学特性，避免在松散地层、水敏地层等易垮塌和易造成缩径的地层进行空气锤钻井作业，以确定适用于空气锤钻井的井段；并在空气锤钻进中，密切注意扭矩的变化，判断钻井是否遇卡，如遇卡，即采取上提下放钻具和加大上提钻压等解卡手段，同时适当加大注气量，提高携岩效果，辅助解卡。另外，比较牙轮钻头气体钻井，牙轮钻头在遇卡时，其倒划眼齿可有效实施倒划眼作业，实现解卡。因此，有必要提供一种可倒划眼的新型空气锤钻头，解决钻井中出现的卡钻、埋钻等难题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种可倒划眼的空气锤钻头，在钻头本体上设有倒划眼齿，因此在空气锤遇卡时，可上提钻具，实施倒划眼作业，有效扩大井眼，协助钻具解卡。本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现本实用新型提供一种可倒划眼的空气锤钻头，其包括钻头本体，所述钻头本体的底面设有多个底齿，所述钻头本体的周侧壁底缘设有多个边齿，所述钻头本体的周侧壁上开设有多个携岩槽，两两所述携岩槽之间形成有倒划眼锥面，所述倒划眼锥面上设有一个以上倒划眼齿。在优选的实施方式中，多个所述边齿间隔设置于所述倒划眼锥面的底缘。在优选的实施方式中，在对应设有所述边齿的所述倒划眼锥面上设有一个所述倒划眼齿，其余所述倒划眼锥面上沿径向方向设有两个所述倒划眼齿。在优选的实施方式中，所述底齿和所述边齿均为硬质合金球齿。在优选的实施方式中，所述倒划眼齿为聚晶金刚石柱齿。本实用新型的可倒划眼的空气锤钻头的特点及优点是在钻头本体的周侧壁上设有多个倒划眼齿，因此在空气锤遇卡时，可上提钻具，实施倒划眼作业，有效扩大井眼，协助钻具解卡，该可倒划眼的空气锤钻头可解决钻井作业时井眼尺寸缩小而无法将钻具取出的问题，为现场施工提供较高的安全保障。
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本实用新型的可倒划眼的空气锤钻头的正面剖视图。图2为本实用新型的可倒划眼的空气锤钻头的仰视图。 图3为图I的A-A向剖面图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚和完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。如图I、图2和图3所示，本实用新型提供一种可倒划眼的空气锤钻头，其包括钻头本体I，所述钻头本体I的底面14设有多个底齿11,所述钻头本体I的周侧壁底缘17设有多个边齿12，所述钻头本体I的周侧壁上开设有多个携岩槽13，两两所述携岩槽13之间形成有倒划眼锥面15，所述倒划眼锥面15上设有一个以上倒划眼齿151。具体是，该空气锤钻头的钻头本体I的中部开设有注气通道16，与注气通道16底部相连的钻头水眼161的数量和直径大小可根据空气锤的工作性能和钻井需求确定，此为现有技术，不再赘述。钻头本体I的周侧壁大体呈锥面形，其上端直径小于下端直径，此周侧壁上沿径向方向开设有多个携岩槽13，并均匀分布在圆周方向，此携岩槽13使得经钻头水眼161喷出的气体携带着由钻头本体I破碎的岩屑，自井底上返至地面，利于钻具向下钻进。两两携岩槽13之间形成的倒划眼锥面15上设置有倒划眼齿151，在本实用新型中，倒划眼齿151为聚晶金刚石柱齿，当空气锤起钻时，如遇井眼垮塌或井眼缩径，导致钻具遇卡时，可上提钻具，这些倒划眼齿151在钻机的带动下可切削卡钻的岩石，实施倒划眼作业，有效扩大井目艮，协助钻具解卡，减少井下事故的发生。底齿11为硬质合金球齿，其位于钻头本体I的底面14，其位置和数量可根据钻头强度、所钻地层的岩性和破岩效率等综合因素进行具体分布，在此不作限制。边齿12为硬质合金球齿,其设置在钻头本体I的周侧壁底缘17上,在本实用新型中，边齿12的直径大于底齿11的直径，这样设置可在保证其破岩能力的同时使其具备一定的保径功能，使得钻头在长井段钻进硬地层或高研磨地层时，保护钻头本体I的底缘17，减缓井眼在钻进的过程中逐渐变小，提高钻进质量。根据本实用新型的一个实施方式，多个所述边齿12间隔设置于所述倒划眼锥面15的底缘17上。具体是，钻头本体I周侧壁的倒划眼锥面15的底缘17为沿径向、向内及向下倾斜形成的斜面，边齿12可间隔设置于此斜面上。因为倒划眼锥面15均匀分布在钻头本体I的周侧壁上，因此多个边齿12沿圆周方向也均匀分布在钻头本体I上。进一步的，在对应设有所述边齿12的所述倒划眼锥面15上设有一个所述倒划眼齿151，其余所述倒划眼锥面15上沿径向方向设有两个所述倒划眼齿151。这样设置的好处是，在不影响钻头的破岩效果、保径效果和倒划眼功能的同时，钻头仍具有足够的强度，以满足其对寿命的要求。因为边齿12与倒划眼齿151均需通过在钻头本体I上打孔，再通过冷装或热装的方式将它们嵌入至钻头本体I上各自的孔中，因此为保证钻头本体I的结构强度，仅在对应设有边齿12的倒划眼锥面15上设有一个倒划眼齿151，而且此倒划眼齿151优选靠近倒划眼锥面15的顶端设置；另一方面，为保证钻头本体I的倒划眼功效，在其余无对应设置边齿12的倒划眼锥面15上设有两个径向方式排列的倒划眼齿151，这两个倒划眼齿151在倒划眼锥面15上均匀分布。以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。
权利要求1.一种可倒划眼的空气锤钻头，其包括钻头本体，所述钻头本体的底面设有多个底齿，所述钻头本体的周侧壁底缘设有多个边齿，其特征在于，所述钻头本体的周侧壁上开设有多个携岩槽，两两所述携岩槽之间形成有倒划眼锥面，所述倒划眼锥面上设有一个以上倒划眼齿。
2.如权利要求I所述的可倒划眼的空气锤钻头，其特征在于，多个所述边齿间隔设置于所述倒划眼锥面的底缘。
3.如权利要求2所述的可倒划眼的空气锤钻头，其特征在于，在对应设有所述边齿的所述倒划眼锥面上设有一个所述倒划眼齿，其余所述倒划眼锥面上沿径向方向设有两个所述倒划眼齿。
4.如权利要求I所述的可倒划眼的空气锤钻头，其特征在于，所述底齿和所述边齿均为硬质合金球齿。
5.如权利要求I所述的可倒划眼的空气锤钻头，其特征在于，所述倒划眼齿为聚晶金刚石柱齿。
专利摘要本实用新型公开了一种可倒划眼的空气锤钻头，其包括钻头本体，所述钻头本体的底面设有多个底齿，所述钻头本体的周侧壁底缘设有多个边齿，所述钻头本体的周侧壁上开设有多个携岩槽，两两所述携岩槽之间形成有倒划眼锥面，所述倒划眼锥面上设有一个以上的倒划眼齿。本实用新型的可倒划眼的空气锤钻头，在钻头本体上设有倒划眼齿，因此在空气锤起钻遇卡时，可上提钻具，所述倒划眼齿在钻机的带动下实施倒划眼功能，有效扩大井眼，协助钻具解卡。
文档编号E21B10/36GK202578517SQ20122025747
公开日2012年12月5日 申请日期2012年6月1日 优先权日2012年6月1日
发明者孟庆昆, 王向东, 胡贵 申请人:中国石油天然气股份有限公司