一种油管钻孔器安全钻头的制作方法

本发明属于石油装备，具体地，涉及一种油管钻孔器安全钻头。

背景技术：

1、在石油开发过程中，经常需要在井下油管的管壁上打孔，油管钻孔器是用于在油井井下的油管内壁进行钻孔的装置。在油管和井筒套管之间存在环套空间，油管上打孔能够用来连通油管内部和环套空间，形成循环通道。打孔用的油管钻孔器通常使用普通直柄麻花钻头，这种钻头容易出现卡死的情况，导致整支油管钻孔器设备卡在井下油管内部，发生钻井事故。并且这种钻头容易钻进过深损伤油管外面的井筒套管。

2、此外，当油管钻孔器发生意外晃动时，直柄麻花钻头在孔内发生角度偏移，孔壁与钻头本体形成杠杆作用，极易造成钻头折断并卡在孔内。

技术实现思路

1、针对如上所述的技术问题，本发明旨在提出一种油管钻孔器安全钻头，其能够减少卡钻的事故发生。

2、根据本发明，提供了一种油管钻孔器安全钻头，包括：主体；前刃，设置在所述主体的顶部；后刃，设置在所述前刃的下端，延伸至所述主体的整个工作长度范围；其中，所述前刃和所述后刃的顶角均大于90°，所述前刃的顶角大于所述后刃的顶角。

3、在一个实施例中，所述前刃的顶角为120°，所述后刃的顶角为95°。

4、在一个实施例中，所述前刃包括围绕所述主体的转动轴线对称设置的两个第一切削刃，所述后刃包括沿两个所述第一切削刃延伸的两个第二切削刃。

5、在一个实施例中，在所述主体上设置有对应所述第一切削刃和所述第二切削刃的排屑槽。

6、在一个实施例中，在所述主体的下部设置有用于限制钻头的钻进深度的限位台阶。

7、在一个实施例中，所述限位台阶的上端面到所述前刃顶端的距离大于油管的壁厚。

8、在一个实施例中，所述限位台阶的上端面与所述后刃的下端接壤。

9、在一个实施例中，在所述主体的下端固定设置有钻杆。

10、在一个实施例中，在所述钻杆与所述主体之间设置有安全弱点机构，所述安全弱点机构构造成能够在承载力超出安全值时断裂。

11、在一个实施例中，所述安全弱点机构承载力的安全值为100kg。

12、与现有技术相比，本申请的优点之处在于：

13、本发明通过设置前刃和后刃，并限定其顶角的角度，使钻进过程中形成的孔壁无法与本发明提供的钻头卡紧，从而防止卡钻。同时，本发明的前刃和后刃的结构允许钻头在钻进过程中的角度发生偏移，即，钻头不会因为油管钻孔器发生意外晃动而断裂。

14、此外，本发明设置有限位台阶，能够防止钻进过深而而损坏油管外侧的套管。本发明的安全弱点机构能够在钻头受力超过安全值时将主体部分与钻杆断开，保护油管钻孔器。

技术特征：

1.一种油管钻孔器安全钻头，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的油管钻孔器安全钻头，其特征在于，所述前刃的顶角为120°，所述后刃的顶角为95°。

3.根据权利要求2所述的油管钻孔器安全钻头，其特征在于，所述前刃(1)包括围绕所述主体(10)的转动轴线对称设置的两个第一切削刃(2)，所述后刃(4)包括沿两个所述第一切削刃(2)延伸的两个第二切削刃(8)。

4.根据权利要求3所述的油管钻孔器安全钻头，其特征在于，在所述主体(10)上设置有对应所述第一切削刃(2)和所述第二切削刃(8)的排屑槽(3)。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的油管钻孔器安全钻头，其特征在于，在所述主体(10)的下部设置有用于限制钻头的钻进深度的限位台阶(5)。

6.根据权利要求5所述的油管钻孔器安全钻头，其特征在于，所述限位台阶(5)的上端面到所述前刃(1)顶端的距离大于油管的壁厚。

7.根据权利要求6所述的油管钻孔器安全钻头，其特征在于，所述限位台阶(5)的上端面与所述后刃(4)的下端接壤。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的油管钻孔器安全钻头，其特征在于，在所述主体(10)的下端固定设置有钻杆(7)。

9.根据权利要求8所述的油管钻孔器安全钻头，其特征在于，在所述钻杆(7)与所述主体(10)之间设置有安全弱点机构(6)，所述安全弱点机构(6)构造成能够在承载力超出安全值时断裂。

10.根据权利要求9所述的油管钻孔器安全钻头，其特征在于，所述安全弱点机构(6)承载力的安全值为100kg。

技术总结
本发明提供一种油管钻孔器安全钻头，包括：主体；前刃，设置在主体的顶部；后刃，设置在前刃的下端，延伸至主体的整个工作长度范围；其中，前刃和后刃的顶角均大于90°，前刃的顶角大于后刃的顶角。本发明通过设置前刃和后刃，并限定其顶角的角度，从而使钻进过程中形成的孔壁无法与本发明的钻头卡紧，从而防止卡钻。同时，本发明的前刃和后刃的结构允许钻头在钻进过程中的角度发生偏移，即，钻头不会因为油管钻孔器发生意外晃动而断裂。

技术研发人员：管林华,丁世村,李海,王玉栋,刘忠松,黄玉科,闫永平
受保护的技术使用者：中石化石油工程技术服务有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24