一种定向金刚石钻头的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于石油钻具领域，尤其涉及一种定向金刚石钻头。
【背景技术】
[0002]金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石的原身，它是一种由碳元素组成的矿物，是碳元素的同素异形体。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛，其中用作石油钻井非常广泛，是钻头的主要材料。
[0003]金刚石钻头属一体式钻头，整个钻头没有活动的零部件，结构比较简单，具有高强度、高耐磨和抗冲击的能力，是20世纪80年代世界钻井三大新技术之一。如图4所示，现有一般的金刚石钻头大都数不适合定向钻进，现有的定向金刚石钻头，在定向钻井中存在工具面不稳定，工具面控制困难，脱压，钻头不能有效吃入地层，引起滑动钻进等问题，不能很好地按照设计轨迹进行，影响定向速度，增加了定向钻井时间，使钻井成本增加。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供一种结构简单、可靠性高、能定位的定向金刚石钻头，以解决现有成本高、易磨损、不适应定位钻进等技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种定向金刚石钻头，包括钻体，其特征是所述钻体的冠部设有径向并呈环形阵列的第一、第二、第三、第四、第五刀翼，各刀翼顶面均设有钻齿座，其中第一、第三两个相对的刀翼靠近圆心，该相对的两刀翼上，靠近钻体圆心一端的第一、第二、第三钻齿座均同心圆设置。
[0006]作为优选，所述第一、第二、第三、第四、第五刀翼中，除第一、第三刀翼上三对同心圆钻齿座外，其它所有钻齿座非同心圆设置。
[0007]作为优选，所述钻齿座设有金刚石复合片。
[0008]作为优选，所述刀翼的末端连接有保径体，保径体侧部设有金刚石复合片。
[0009]作为优选，所述刀翼之间的钻体上还设置多个水路孔。
[0010]本实用新型具有结构简单、定位稳定等特点。其三同心圆间隙布齿设计，在钻进过程中同心圆布齿间隙中的岩石不会被切削，有效利用岩层突起部分来达到锁定轨迹，稳定工具面的目的。
[0011]工具面稳定并能随意控制，锁定预定的轨迹，在定向钻井过程中能够按照设计轨迹进行，在整个定向钻进过程中，工具面稳定不脱压，不跑方位，避免滑动钻进，定向机械钻速大有提尚。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的主视图；
[0013]图2是本实用新型的仰视图；
[0014]图3是本实用新型的运转示意图；
[0015]图4是现有钻头的运转图；
[0016]图5是图1中A处的放大图；
[0017]图6是本实用新型钻井的局剖示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
[0019]结合图1、2、3、5所示，该定向金刚石钻头由钻体9、刀翼10及刀翼10顶面上的钻齿座6，钻体9的冠部设有径向并呈环形陈列的第一、第二、第三、第四、第五刀翼1、2、3、4、5，各刀翼顶面均设有钻齿座6，其中第一、第三两个相对的刀翼1、3靠近圆心，该相对的两刀翼上，靠近钻体圆心一端的第一、第二、第三钻齿座6均同心圆设置，第一、第二、第三、第四、第五刀翼1、2、3、4、5中，除第一、第三刀翼1、3上三对同心圆钻齿座6外，其它所有钻齿座6非同心圆设置。在钻进过程中同心圆布齿间隙中的岩石不会被切削，有效利用岩层突起部分来达到锁定轨迹，稳定工具面；在钻头钻进中工作面稳定，不脱压，不跑方位，避免滑动钻进，可提高定向钻进速度，降低定向钻井成本。
[0020]刀翼的末端连接有保径体12，保径体12侧部设有金刚石复合片31，保径体12保护钻体9，保径体12上的金刚石复合片31切削钻体周遍的岩石，保证钻体9钻进。刀翼之间的钻体上还设置多个水路孔8，水路孔8中液体润滑钻头，液体清洗粘贴在钻头上的颗粒，提尚钻进速度。
[0021]结合图6所示，本实用新型在钻井中与泥土接触图，钻齿座6在泥土 10中钻井，钻齿座6上钎焊有金刚石复合片31切削岩石，减少定向钻进阻力，保护钻体9的钻进。
[0022]最后应当指出，以上【具体实施方式】仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述【具体实施方式】，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上【具体实施方式】所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种定向金刚石钻头，包括钻体，其特征是所述钻体的冠部设有径向并呈环形阵列的第一、第二、第三、第四、第五刀翼，各刀翼顶面均设有钻齿座，其中第一、第三两个相对的刀翼靠近圆心，该相对的两刀翼上，靠近钻体圆心一端的第一、第二、第三钻齿座均同心圆设置。
2.根据权利要求1所述的一种定向金刚石钻头，其特征是所述第一、第二、第三、第四、第五刀翼中，除第一、第三刀翼上三对同心圆钻齿座外，其它所有钻齿座非同心圆设置。
3.根据权利要求1或2所述的一种定向金刚石钻头，其特征是所述钻齿座设有金刚石复合片。
4.根据权利要求1所述的一种定向金刚石钻头，其特征是所述刀翼的末端连接有保径体，保径体侧部设有金刚石复合片。
5.根据权利要求1所述的一种定向金刚石钻头，其特征是所述刀翼之间的钻体上还设置多个水路孔。
【专利摘要】一种定向金刚石钻头，包括钻体，其特征是所述钻体的冠部设有径向并呈环形阵列的第一、第二、第三、第四、第五刀翼，各刀翼顶面均设有钻齿座，其中第一、第三两个相对的刀翼靠近圆心，该相对的两刀翼上，靠近钻体圆心一端的第一、第二、第三钻齿座均同心圆设置。本实用新型具有结构简单、定位稳定、防止环磨等特点。本实用新型中的有益效果：双同心圆间隙布齿设计，在钻进过程中同心圆布齿间隙中的岩石不会被切削，有效利用岩层突起部分来达到锁定轨迹，稳定工具面的目的。锁定预定的轨迹，在定向钻井过程中能够按照设计轨迹进行，在整个定向钻进过程中工具面稳，定不脱压，不跑方位，避免滑动钻进，定向机械钻速大有提高。
【IPC分类】E21B7-04, E21B10-43
【公开号】CN204492663
【申请号】CN201520059555
【发明人】刘先宏, 郭浩, 秦庭伟, 李宁
【申请人】湖北戴比特石油钻采工具有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年1月28日