专利名称：两翼扩孔钻头的制作方法
这项研究是关于钻井扩孔钻头翼片改革的，将原来六翼改成两翼，并将翼片梯形改为直角长方形。
过去扩孔钻头的翼片是六个，每个翼片都是梯形的，翼片外边短里边长，底边和上边都是斜边(如
图1)。由于翼片多，这就使压力分散在六个翼片上，孔底受力面积大，压强小，扩孔进尺非常慢。尤其是遇到页岩层或胶结泥岩层，翼片之间的六条沟由于受翼片阻隔，使泥浆冲洗液分散减弱，翼片沾粘的岩粉不容易被冲刷掉，而导致岩粉愈积愈多，除一条翼沟能通水外，其余五条翼沟全被岩粉淤滞填满。更主要的问题是六翼扩孔钻头翼片受底斜边影响，底斜边对孔底产生的切削力小，甚至，各翼片括下来的岩粉都沾粘和淤滞在翼沟里，使淤滞满沟的岩粉与孔底、孔壁产生挤压，形成一个非常结实的大泥坨。此时，翼片、翼沟和岩粉融为一体，全面接触孔底，这时的大泥坨对孔底产生的压强非常小，加多大的压力都不起作用，再想进尺一公分都非常的困难、费劲。这种多翼梯形扩孔钻头不仅进尺特慢、阻力大、费工，而且还浪费很多厚钢板和相当多合金，加工制造一个扩孔钻头也十分费劲、费工、费事、麻烦。这种六翼扩孔钻头影响了工程的进度，拖了工程的后腿。为了解决扩孔钻头进尺的速度和加工制造扩孔钻头省工省力省钢板省合金省事的问题，进行了这项新的技术设计。
这项研究作如下说明1、把翼片做成直角长方形，翼片的每个角都是直角。翼片长度150-300毫米，宽度50-200毫米，厚度10-12毫米，翼片的外边和底边刨(铣)一条深9毫米宽6毫米的槽沟后，镶k573合金。
2、将两个镶有合金的直角长方形翼片竖立在轴心管的两边同一个平角水平线上对称焊接，即两翼对称直角长方形扩孔钻头，简称两翼扩孔钻头(如图3)。
3、轴心管的直径应小于小孔(被扩的井孔)30-40毫米，长度800-2000毫米，厚度10毫米以上。翼片底边以下的轴心管(导向管)长度500-700毫米，轴心管底部管口敞开。
4、扩孔时，如浅井孔，岩层软，可用较大的翼片与较细的轴心管焊接的扩孔钻头进行一次性(一遍)扩孔到底(如图9);如深井孔，岩层硬，可用较小的翼片与较粗的轴心管焊接的扩孔钻头，分两遍进行扩孔到底(如图7、图8)。
这项研究，由于扩孔钻头只有两个翼片，钻具的压力全都集中在两个翼片上，这两个对称直角长方形翼片对孔底产生压强非常大，两翼片的底边是直角边，这直角边全面接触孔底，当钻具旋转时，两翼片对孔底产生强劲的切削力;这两个对称在同一个平角水平线上的翼片，在井孔内形成两个半圆形返水口，这就改变了原来六翼六沟在泥浆冲洗液中分散减弱的状况，使两翼片在孔底冲洗液中有强劲的冲刷力，将自身的岩粉洗刷掉，而且两个翼片在同一个平角上构不成夹角(锐角)，岩粉无处淤滞，两翼片扩下来的岩屑颗粒又比较粗大，容易被冲洗液冲刷掉，所以，两翼扩孔钻头自开始扩孔直至终孔都不会产生泥坨，一直保持着进尺的特快速度。使用两翼扩孔钻头比原来多翼扩孔钻头提高七至八倍的工作效率。比如扩径500毫米、孔深二百米的一眼井，用六翼扩孔钻头扩孔需要七、八天共21到24个班次;而使用两翼扩孔钻头扩孔，只需一天三个班次即可圆满完成扩孔，尤其在进尺最慢的页岩层或胶结泥岩层扩孔，进尺速度同样非常快，而且加工制造两翼扩孔钻头也非常省工、省事、省钢板、省合金。
这种两翼扩孔钻头用于石油钻井扩孔、用于天然气钻井扩孔、用于现代高层建筑的基础水泥桩大孔径扩孔，同样提高工作效率和进尺速度。
下面结合附图作进一步说明图1是原来的六翼扩孔钻头。
图2是本发明的直角长方形翼片。
图3是本发明的两翼扩孔钻头主视图。
图4是图3的俯视图。
图5是图3的左视图。
图6是本发明的两翼扩孔钻头剖视图。
图7是本发明的两翼扩孔钻头扩孔(孔径340毫米)示意图。
图8是本发明的两翼扩孔钻头扩孔(孔径500毫米)示意图。
图7图8中1、直角长方形翼片 2、轴心管 3、钻杆锁接头 4、钻杆 5、小孔 6、大孔如遇深孔或硬岩层(页岩或胶结泥岩层)，又要扩500毫米孔径的井孔时，可采用两遍(图7图8所示)扩孔。第一遍用长180毫米、宽90毫米、厚10毫米的直角长方形翼片(翼片的外边和底边镶有k573合金)与直径160毫米的轴心管焊接成的扩孔钻头进行扩孔，扩出的孔径为340毫米。第一遍扩孔到底完了之后，提起钻具，再从孔口开始扩第二遍孔，第二遍扩孔用长180毫米、宽90毫米、厚10毫米的直角长方形翼片(翼片外边和底边镶有k573合金)与直径320毫米的轴心管焊接成的扩孔钻头进行扩孔，扩出的孔径为500毫米。
图9是一次性(一遍)扩孔示意图，如遇浅孔或软岩层时，可用长300毫米、宽185毫米、厚10毫米的直角长方形翼片(翼片的外边和底边镶有k573合金)与直径130毫米的轴心管焊接成的扩孔钻头进行扩孔，扩出的孔为500毫米孔径的井孔。
权利要求
1.过去的扩孔钻头，六个翼片与轴心管组成的钻头体中，每个翼片呈梯形，翼片外边短，里边长，上边和下边都是斜边；现在本发明的两翼扩孔钻头特征是翼头与轴心管组成的钻头体中，翼片只有两个。
2.根据权利要求1所述的两翼扩孔钻头，其特征是翼片是直角长方形，翼片中的每个角都是直角;两个直角长方形翼片的外边和底边镶k573合金后，竖立在轴心管的两边同一个平角水平线上对称焊接。
全文摘要
一种进尺快、高效率、低成本、结构简单和省工、省力、省钢板、省合金的两翼扩孔钻头，是钻井扩孔的工具。由于翼片少，压强大，两个直角翼片的底边对孔底产生强劲的切削力，而且，两翼片构不成淤滞岩粉的角度，岩粉无处滞留，使两翼扩孔钻头自开始扩孔至终孔都不会产生泥坨，一直保持着进尺的特快速度。
文档编号E21B10/26GK1109136SQ9410321
公开日1995年9月27日 申请日期1994年3月23日 优先权日1994年3月23日
发明者刘启文 申请人:刘启文