专利名称：一种用于软硬交互地层钻进的pdc钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于石油钻井施工的井下工具。
技术背景
近年来，PDC钻头在石油钻井工程中得到广泛的应用，PDC钻头是
通过金刚石切削齿破岩方式钻进地层的。常规PDC钻头在软地层钻进时
具有机械钻速快、使用寿命长等特点，而在硬地层中钻进时则表现为钻
头稳定性差，抗冲击能力弱，PDC切削齿容易崩裂，因而机械钻速慢， 钻头使用寿命短。然而，在实际应用中经常遇到软硬交互地层，目前， 现场在PDC钻头的使用中遇到硬地层必要起钻，换牙轮钻头钻穿硬地层 后，再换用PDC钻头，这样，使得钻井施工进度减慢，钻井周期加长
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种可以满足复杂地层特别是软硬交互 地层顺利钻进要求从而縮短钻井施工周期的用于软硬交互地层钻进的
PDC钻头。
本实用新型目的是这样实现的。此种PDC钻头由刀翼、切削齿、
限位齿、水眼和水道组成，其结构组装关系如下钻头体上沿周向均布 的四个旋转刀翼上分别设有多个切削齿，每个刀翼冠顶靠外的两个切削 齿后面设有限位齿；刀翼之间分别设有水道，每个刀翼前部设有一个水 眼。由于此种PDC钻头冠部具有合理的轮廓特征，使其穿夹层能力加 强，并且可以提高钻头的机械钻速和使用寿命，縮短钻井施工周期。所采用的力平衡螺旋刀翼布齿使得钻头的井下工作稳定性和排屑能力提 高，有利于钻头高速、平稳钻进，可以有效防止钻井施工中卡钻、断钻 事故的发生。限位齿的设置可以有效限制钻头瞬时吃入深度过大，从而 减轻切削齿PDC复合片由于受到冲击力过大而引起的崩裂和损坏，提 高钻头使用寿命。此外由于水眼采用大倾角喷嘴，从而有利于钻进过程 中及时排除岩屑，有效防止钻头重复破岩和泡包现象的发生，达到提高 钻头在上部软地层机械钻速的目的。
本实用新型结构新颖，设计合理，工作可靠，利用它可以满足软硬 交互地层顺利钻进的需要，并可縮短施工周期，提高钻头的使用寿命， 获得良好的经济效益。
图1为本实用新型的冠部轮廓结构示意图。 图2为刀翼布齿剖面结构示意图。
图3为本实用新型工作状态示意图，图中标号"6"为地层。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施加以说明。
如图所示，本实用新型由刀翼l、水眼2、切削齿3、限位齿4和水道5
组成。其中，刀翼l沿钻头体周向均布为四瓣，每个刀翼呈螺旋状，刀翼布
齿采用力平衡优化设计，冠部开m^用浅内锥16。、中等圆弧R41mm轮廓和 适中的外锥长度。切削齿3采用PDC复合片制作和渐变后倾角布齿设计，其 后倾角由内到外逐渐增大(15° -21° )，并采用侧转角方式安装。限位齿4 采用高强度硬质合金齿柱，设置在刀翼1冠顶靠外的两个切削齿3后面。
权利要求1、一种用于软硬交互地层钻进的PDC钻头，由刀翼(1)、水眼(2)、切削齿(3)、限位齿(4)和水道(5)组成；其特征在于钻头体上沿周向均布的四个旋转刀翼(1)上分别设有多个切削齿(3)，每个刀翼(1)冠顶靠外的两个切削齿(3)后面设有限位齿(4)；刀翼(1)之间分别设有水道(5)，每个刀翼(1)前部设有一个水眼(2)。
专利摘要本实用新型涉及一种用于软硬交互地层钻进的PDC钻头，由刀翼、切削齿、限位齿、水眼和水道组成，其结构组装关系如下钻头体上沿周向均布的四个旋转刀翼上分别设有多个切削齿，每个刀翼冠顶靠外的两个切削齿后面设有限位齿；刀翼之间分别设有水道，每个刀翼前部设有一个水眼。此种PDC钻头结构新颖，设计合理，工作可靠，利用它可以满足软硬交互地层顺利钻进的需要，并可缩短施工周期，提高钻头的使用寿命，获得良好的经济效益。
文档编号E21B10/46GK201292773SQ200820218850
公开日2009年8月19日 申请日期2008年11月3日 优先权日2008年11月3日
发明者刘日江, 雷 秦, 薛广宽, 伟 邱 申请人:中国石油集团长城钻探工程有限公司