专利名称：定向钻进pdc钻头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种石油天然气钻井钻头，尤其是一种定向钻进PDC钻头。
背景技术：
目前在石油天然气行业中进行定向钻进时使用的PDC钻头的刀翼数量与同尺寸 直井钻进PDC钻头相当，数量较少，达到钻头直径尺寸的PDC切削齿数量少，虽然在软地层 中定向钻进时，增斜率高、机械钻速快，但用于较硬地层的定向钻进时却存在增斜率低、钻 头寿命短的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种定向钻进PDC钻头。为解决上述技术问题，本发明定向钻进PDC钻头主要由钻头基体、主刀翼、辅助刀 翼、PDC切削齿、保径块、喷嘴、流道和排屑槽组成，PDC切削齿固定在主刀翼和辅助刀翼上， 保径块与主刀翼连成一体，喷嘴镶装在钻头基体上，在每一个辅助刀翼上仅仅固定一颗PDC 切削齿，而且该颗PDC切削齿达到钻头的直径尺寸。辅助刀翼上面没有与之相连接的保径块。主刀翼上最外一颗PDC切削齿也达到钻头的直径尺寸。在较硬地层中定向钻进时，采用这样的结构后，由于所有辅助刀翼上的PDC切削 齿都达到了钻头的直径尺寸，钻头每转参与切削井眼高边的切削齿数量增多了，因此钻头 每转切削井眼高边的岩石量也增多了，所以提高了增斜率。在较硬地层中定向钻进时，通常 钻头外径部位最容易损坏，由于达到钻头直径尺寸的总切削齿数量的增多，使钻头外径部 位的耐磨性和强度得到了提高，所以延长了钻头使用寿命。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。图1是本发明定向钻进PDC钻头一种实施方式的钻头冠部端面示意图。图2是本发明定向钻进PDC钻头一种实施方式的钻头冠部轴向剖面示意图之一。图3是本发明定向钻进PDC钻头一种实施方式的钻头冠部轴向剖面示意图之二。
具体实施例方式参照图1、图2和图3的定向钻进PDC钻头主要由钻头基体1、主刀翼2、辅助刀翼 8、PDC切削齿3、保径块4、喷嘴5、流道6和排屑槽7组成，PDC切削齿3固定在主刀翼2和 辅助刀翼8上，保径块4与主刀翼2连成一体，喷嘴5镶装在钻头基体1上，多个辅助刀翼8 分布在主刀翼2之间，在每一个辅助刀翼8上仅仅固定一颗PDC切削齿3，而且该颗PDC切 削齿3达到钻头的直径尺寸。每一个辅助刀翼8上面都没有与之相连接的保径块4。每一 个主刀翼2上的最外一颗PDC切削齿3也达到钻头的直径尺寸。
在较硬地层中定向钻进时，首先把图1、图2和图3所示的定向钻进PDC钻头与定 向钻具组合连接起来，一同下入井底，然后开泵循环钻井液并加压开始作定向钻进。由于所 有辅助刀翼8上的PDC切削齿3都达到了钻头的直径尺寸，钻头每转参与切削井眼高边的 切削齿数量增多了，因此钻头每转切削井眼高边的岩石量也增多了，所以提高了增斜率。由 于辅助刀翼8没有与之相连接的保径块4，因此不会降低岩屑的排出效果，在起下钻过程中 也不会导致排屑槽7的堵塞。所有主刀翼2上的最外一颗PDC切削齿3也都达到钻头的直 径尺寸，进一步增多了达到钻头直径尺寸的切削齿数量，有利于提高增斜率。在较硬地层中 定向钻进时，通常钻头外径部位最容易损坏，由于达到钻头直径尺寸的总切削齿数量的增 多，使钻头外径部位的耐磨性和强度得到了提高，所以延长了钻头使用寿命。
权利要求
1.一种定向钻进PDC钻头，主要由钻头基体(1)、主刀翼(2)、PDC切削齿(3)、保径块 (4)、喷嘴(5)、流道(6)和排屑槽(7)组成，PDC切削齿(3)固定在主刀翼(2)上，保径块(4) 与主刀翼(2)连成一体，喷嘴(5)镶装在钻头基体(1)上，其特征是增加了辅助刀翼(8)，在 每一个辅助刀翼(8)上仅仅固定一颗PDC切削齿(3)，而且该颗PDC切削齿(3)达到钻头的直径尺寸。
2.根据权利要求1所述的定向钻进PDC钻头，其特征是辅助刀翼⑶上面没有与之相 连接的保径块⑷。
3.根据权利要求1所述的定向钻进PDC钻头，其特征是主刀翼( 上最外一颗PDC切 削齿(3)达到钻头的直径尺寸。
全文摘要
本发明公开了一种定向钻进PDC钻头，主要由钻头基体、主刀翼、辅助刀翼、PDC切削齿、保径块、喷嘴、流道和排屑槽组成，PDC切削齿固定在主刀翼和辅助刀翼上，保径块与主刀翼连成一体，在每一个辅助刀翼上仅仅固定一颗PDC切削齿，而且该颗PDC切削齿达到钻头的直径尺寸。辅助刀翼上面没有与之相连接的保径块。主刀翼上最外一颗PDC切削齿也达到钻头的直径尺寸。在较硬地层中定向钻进时，本发明能够提高增斜率，延长钻头使用寿命。
文档编号E21B10/46GK102128007SQ20101001187
公开日2011年7月20日 申请日期2010年1月15日 优先权日2010年1月15日
发明者关舒伟, 张坤, 徐玉超, 王明瑞, 王福修, 谭凯 申请人:中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院, 中国石油化工集团公司