倒划眼pdc钻头的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种钻井工具，尤其是一种倒划眼PDC钻头。
【背景技术】
[0002]从2014年开始，华北油田高家堡区块大面积开发，该区块有厚度300m左右的盐膏盐，盐层纯度高，盐层蠕动速度快，钻进过程中划眼、倒划眼频繁，使用牙轮钻头钻进速度慢，使用常规PDC钻头钻进，倒划眼时效率低，阻卡严重，卡钻风险大。亟需设计一款强化倒划眼功能的PDC钻头，即保证钻井速度又解决倒划眼困难的问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种既能保证钻井速度又能解决倒划眼困难问题的倒划眼PDC钻头。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型包括钻头和用于连接钻头和钻具的连接接头，所述钻头周向上分布有多个刀翼，每个所述刀翼的脊背呈抛物线状且刀翼的脊背上还安装有多个PDC切削齿，每个所述刀翼的脊背分为冠部结构段、保径结构段和倒划眼结构段，其中所述冠部结构段位于刀翼脊背的顶部，所述倒划眼结构段位于刀翼脊背的底部，所述保径结构段位于冠部结构段和倒划眼结构段之间且该保径结构段的最大半径即为钻头的最大半径R，所述倒划眼结构段的半径范围在连接接头的最大半径r与钻头的最大半径R之间，所述连接接头的上部还设有多个用于岩肩的携带以及对PDC切削齿的进行冷却和清洗的水力结构。
[0005]每个所述水力结构分别包括一中心水道和一喷嘴。
[0006]本实用新型的有益效果是:本实用新型既能保证钻井速度又能解决倒划眼困难问题，而且本实用新型倒划眼时效率高，卡钻风险降低。
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型倒划眼PDC钻头的结构示意图；
[0008]图2为本实用新型倒划眼PDC钻头的部分内部结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明:
[0010]参见图1和图2，本实用新型的倒划眼roc钻头包括钻头和用于连接钻头和钻具的连接接头1，连接接头I的连接扣采用API标准扣型，所述钻头周向上分布有多个刀翼，每个所述刀翼的脊背呈抛物线状且刀翼的脊背上还安装有多个PDC切削齿，每个所述刀翼的脊背分为冠部结构段A、保径结构段B和倒划眼结构段C，其中所述冠部结构段A位于刀翼脊背的顶部，所述倒划眼结构段C位于刀翼脊背的底部，所述保径结构段B位于冠部结构段A和倒划眼结构段C之间且该保径结构段B的最大半径即为钻头的最大半径R，所述倒划眼结构段C的半径范围在连接接头I的最大半径r与钻头的最大半径R之间，所述连接接头I的上部还设有多个用于岩肩的携带以及对PDC切削齿的进行冷却和清洗的水力结构2。每个所述水力结构2分别包括一中心水道和一喷嘴。
[0011]根据所钻地层岩石性能特点及钻井工艺、钻井条件等，各个刀翼采用合适的抛物线冠形，PDC切削齿按合理的切削机理(一定的空间角度及密度)布置于各刀翼上。
[0012]1、冠部结构段A:主要布置钻头钻进中的各PDC切削齿，承担钻头钻进过程中对地层的切削。
[0013]2、保径结构段B:该段布置的PDC切削齿为保径齿，在钻进过程中，主要起保证所钻井眼径大小及井身质量的作用。
[0014]3、倒划眼结构段C:该段为本设计方案最重要改进部分。当起钻因井眼缩径而遇阻卡，需钻头上提进行扩(划)眼时，该段上的各PDC切削齿能有效切削地层，使井眼直径恢复到钻头保径段直径，有效防止卡钻等事故的发生，同时保证所钻井眼质量。
[0015]该段上的各PDC切削齿的布置空间为连接接头I最大外径到钻头的最大半径(保径)之间的圆环内，倒划眼结构段C的起点为靠近连接接头I端，终点与保径结构段B平稳连接。由于地层岩石性能、钻井液性能等的不同，其缩径程度也有所不同，PDC切削齿布置的起点及布置的密度也不同。布置的密度越高，其对应的抛物线冠形也相对越长。
[0016]4、水力结构2:其由中心水道及喷嘴组成，为钻井液的循环提供通道。在钻井中，水力结构2主要起岩肩的携带、对PDC切削齿的冷却合清洗的作用，同时对提高钻头的机械钻速及防止钻头泥包有直接作用。
[0017]工作时，将本实用新型的倒划眼PDC钻头接至钻柱最底端，推荐使用常规钻具组合，不带螺杆。下钻、钻进时执行正常技术措施，起钻如遇卡，降低排量至正常排量的三分之二，上提吨位至比原悬重高20_40kN(上提吨位可根据挂卡实际情况进行调整)，转动转盘至扭矩平稳，继续重复以上步骤，直至上提无阻卡为至，倒划眼时一定要保证下放无阻卡。
[0018]本实用新型的的该款倒划眼PDC钻头，在华北油田高家堡区块应用8 口井，在不影响机械钻速的前提下，划眼时效较之前井降低53.2%，使用该钻头钻进、起下钻过程中未发生过卡钻事故。
[0019]综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本实用新型的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本实用新型的范围之内。
【主权项】
1.一种倒划眼PDC钻头，其特征在于:包括钻头和用于连接钻头和钻具的连接接头(I)，所述钻头周向上分布有多个刀翼，每个所述刀翼的脊背呈抛物线状且刀翼的脊背上还安装有多个PDC切削齿，每个所述刀翼的脊背分为冠部结构段(A)、保径结构段(B)和倒划眼结构段(C)，其中所述冠部结构段(A)位于刀翼脊背的顶部，所述倒划眼结构段(C)位于刀翼脊背的底部，所述保径结构段(B)位于冠部结构段(A)和倒划眼结构段(C)之间且该保径结构段(B)的最大半径即为钻头的最大半径R，所述倒划眼结构段(C)的半径范围在连接接头(I)的最大半径r与钻头的最大半径R之间，所述连接接头(I)的上部还设有多个用于岩肩的携带以及对PDC切削齿的进行冷却和清洗的水力结构(2)。2.按照权利要求1所述的倒划眼PDC钻头，其特征在于:每个所述水力结构(2)分别包括一中心水道和一喷嘴。
【专利摘要】本实用新型公开了一种倒划眼PDC钻头，其包括钻头和连接接头，钻头周向上分布有多个刀翼，每个刀翼的脊背呈抛物线状且其上安装有多个PDC切削齿，每个刀翼的脊背分为冠部结构段、保径结构段和倒划眼结构段，冠部结构段位于刀翼脊背的顶部，倒划眼结构段位于刀翼脊背的底部，保径结构段位于冠部结构段和倒划眼结构段之间且该保径结构段的最大半径即为钻头的最大半径R，倒划眼结构段的半径范围在连接接头的最大半径r与钻头的最大半径R之间，连接接头的上部设有多个水力结构。本实用新型既能保证钻井速度又能解决倒划眼困难问题，而且本实用新型倒划眼时效率高，卡钻风险降低。
【IPC分类】E21B10/43, E21B17/02
【公开号】CN204738753
【申请号】CN201520513025
【发明人】刘超, 张永青, 王照辉, 刘天峰, 张文斌
【申请人】中国石油集团渤海钻探工程有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月15日