造斜钻头的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种造斜钻头，该造斜钻头包括水眼段（10）和过流段（20），水眼段（10）具有水眼，过流段（20）具有过流孔（21），水眼具有第一端和第二端，水眼的第二端与过流孔（21）连通，造斜钻头还包括转轴（30），转轴（30）可转动地设置在过流孔（21）内。本发明有效地解决了现有技术中容易堵塞钻头水眼的问题。
【专利说明】胃余斗幸占【技术领域】
[0001]本发明涉及石油钻井工程【技术领域】，具体而言，涉及一种造斜钻头。
【背景技术】
[0002]目前，矿产勘探使用定向造斜钻头进行钻进时，由于所使用的定向造斜钻头都存在中心死点，这样导致中心死点位置的岩矿芯无法破碎。长时间钻进会在定向造斜钻头内产生很多小岩芯。过多的小岩芯增加泥浆循环压力，改变钻井流体参数。由于中心死点的存在，还影响定向造斜的成功。过多的岩芯需要频繁提升钻头，同时过多的岩芯会堵塞钻头水眼，导致井底清洗困难，易发生烧钻等孔内事故。
【发明内容】
[0003]本发明旨在提供一种造斜钻头，以解决现有技术中容易堵塞钻头水眼的问题。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供了一种造斜钻头，包括水眼段和过流段，水眼段具有水眼，过流段具有过流孔，水眼具有第一端和第二端，水眼的第二端与过流孔连通，造斜钻头还包括转轴，转轴可转动地设置在过流孔内。
[0005]进一步地，转轴设置在过流孔的朝向水眼段的一端，转轴上设有破碎部。
[0006]进一步地，转轴的轴线垂直于水眼的轴线。
[0007]进一步地，造斜钻头还包括两个支撑轴承，转轴的两端通过两个支撑轴承安装在过流孔内。
[0008]进一步地，转轴的两端具有颈缩部，支撑轴承套设在颈缩部上。
[0009]进一步地，造斜钻头还包括用于固定支撑轴承的止挡件，止挡件连接在过流孔内。
[0010]进一步地，过流孔为阶梯孔，阶梯孔包括依次设置的第一孔段、第二孔段和第三孔段，支撑轴承设置在第二孔段中，止挡件设置在第三孔段中，第一孔段的孔径小于第二孔段的孔径，第二孔段的孔径小于第三孔段的孔径。
[0011]进一步地，转轴具有螺旋槽，破碎部设在螺旋槽内。
[0012]进一步地，造斜钻头还包括具有切削部的切削胎体，切削胎体连接在水眼的第一端，切削胎体为八个，八个切削胎体均匀布置，每个切削胎体均由水眼段的中心沿径向向外延伸。
[0013]进一步地，水眼包括第一水眼和第二水眼，第二水眼为多个并围绕在第一水眼外，第二水眼设置在相邻两个切削胎体之间。
[0014]应用本发明的技术方案，在过流孔设置转轴。在进行定向钻进时，泥浆进入到水眼中，利用泥浆的动力推动转轴转动，这样转轴能够破碎进入水眼内的岩芯，破碎后的岩芯从过流孔排出。这样可以防止岩芯的堆积，有效避免岩芯堵塞水眼，进而有效地减少了造斜钻头孔内事故的发生。
【专利附图】
【附图说明】[0015]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0016]图1示出了根据本发明的造斜钻头的实施例的结构示意图；以及
[0017]图2示出了图1的造斜钻头的俯视示意图。
[0018]上述附图包括以下附图标记:
[0019]10、水眼段；11、第一水眼；12、第二水眼；20、过流段；21、过流孔；30、转轴；31、破碎部；40、支撑轴承；50、止挡件；60、切削胎体。
【具体实施方式】
[0020]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0021]如图1所示，本实施例的造斜钻头包括水眼段10、过流段20和转轴30，水眼段10具有水眼，过流段20具有过流孔21，水眼具有第一端和第二端，水眼的第二端与过流孔21连通，转轴30可转动地设置在过流孔21内。
[0022]应用本实施例的造斜钻头，在过流孔21设置转轴30。在进行定向钻进时，泥浆进入到水眼中，利用泥浆的动力推动转轴30转动，这样转轴30能够破碎进入水眼内的岩芯，破碎后的岩芯从过流孔21排出。这样可以防止岩芯的堆积，有效避免岩芯堵塞水眼，进而有效地减少了造斜钻头孔内事故的发生。还提闻了定向造斜的成功，有效避免频繁提升钻头。
[0023]在本实施例中，转轴30设置在过流孔21的朝向水眼段10的一端，转轴30上设有破碎部31。转轴30上设有破碎部31，更快地将岩芯破碎，更好地防止岩芯的堆积。
[0024]在本实施例中，为了进一步提高破碎部31破碎岩石，转轴30的轴线垂直于水眼的轴线。
[0025]在本实施例中，造斜钻头还包括两个支撑轴承40，转轴30的两端通过两个支撑轴承40安装在过流孔21内。这样可以将转轴30更好地固定在过流孔21中。优选地，支撑轴承40为滚动轴承。
[0026]在本实施例中，转轴30的两端具有颈缩部，支撑轴承40套设在颈缩部上。这样可以使转轴30靠近水眼，使进入水眼的岩芯尽快地破碎，提高造斜钻头的钻进效率。
[0027]在本实施例中，造斜钻头还包括用于固定支撑轴承40的止挡件50，止挡件50连接在过流孔21内。止挡件50用于固定支撑轴承40。
[0028]在本实施例中，过流孔21为阶梯孔，阶梯孔包括依次设置的第一孔段、第二孔段和第三孔段，支撑轴承40设置在第二孔段中，止挡件50设置在第三孔段中，第一孔段的孔径小于第二孔段的孔径，第二孔段的孔径小于第三孔段的孔径。这样使转轴30可以更靠近水眼处，使进入水眼的岩芯更快地破碎，进一步提高造斜钻头的钻进效率。
[0029]在本实施例中，转轴30具有螺旋槽，破碎部31设在螺旋槽内。螺旋槽的方向为正向螺旋。
[0030]在本实施例中，造斜钻头还包括具有切削部的切削胎体60，切削胎体60连接在水眼的第一端，切削胎体60为八个，八个切削胎体60均匀布置，每个切削胎体60均由水眼段的中心沿径向向外延伸。在本实施例中，切削部为多个金刚石。具体地，切削胎体60的端面和侧面均镶嵌有金刚石。金刚石可以提高造斜钻头的使用寿命。切削胎体60上的金刚石的切削刃切入岩石，造斜钻头旋转时，切削胎体60上的金刚石破碎岩石。冲洗液通过水眼清洗并冷却造斜钻头的底部，冲洗液携带岩屑沿钻具的环隙向上运动，可以防止重复破碎岩石。当然，切削胎体的端面和侧面也可以镶嵌其他材料。
[0031]在本实施例中，如图1和2所示，水眼包括第一水眼11和第二水眼12，第二水眼12为多个并围绕在第一水眼11外，第二水眼12设置在相邻两个切削胎体60之间。第一水眼11为中心水眼，第二水眼12的横截面的形状为圆形。
[0032]在本实施例中，颈缩部的端部与第二孔段的内壁配合，止挡件50为套筒，这样可以使转轴30绕造斜钻头的轴线旋转，这样可以对通过进入到第一水眼11和第二水眼12的岩芯进行破碎。当然，也可以使转轴只绕转轴的轴线旋转。
[0033]在本实施例中，破碎部31为多个金刚石。金刚石可以提高转轴30的使用寿命。当然，破碎部也可以为其他的材料。
[0034]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种造斜钻头，包括水眼段(10)和过流段(20)，所述水眼段(10)具有水眼，所述过流段(20)具有过流孔(21)，所述水眼具有第一端和第二端，所述水眼的第二端与所述过流孔(21)连通，其特征在于，所述造斜钻头还包括转轴(30)，所述转轴(30)可转动地设置在所述过流孔(21)内。
2.根据权利要求1所述的造斜钻头，其特征在于，所述转轴(30)设置在所述过流孔(21)的朝向所述水眼段(10)的一端，所述转轴(30)上设有破碎部(31)。
3.根据权利要求1所述的造斜钻头，其特征在于，所述转轴(30)的轴线垂直于所述水眼的轴线。
4.根据权利要求1所述的造斜钻头，其特征在于，还包括两个支撑轴承(40)，所述转轴(30)的两端通过两个所述支撑轴承(40)安装在所述过流孔(21)内。
5.根据权利要求4所述的造斜钻头，其特征在于，所述转轴(30)的两端具有颈缩部，所述支撑轴承(40)套设在所述颈缩部上。
6.根据权利要求4所述的造斜钻头，其特征在于，还包括用于固定所述支撑轴承(40)的止挡件(50 )，所述止挡件(50 )连接在所述过流孔(21)内。
7.根据权利要求6所述的造斜钻头，其特征在于，所述过流孔(21)为阶梯孔，所述阶梯孔包括依次设置的第一孔段、第二孔段和第三孔段，所述支撑轴承(40)设置在所述第二孔段中，所述止挡件(50)设置在所述第三孔段中，所述第一孔段的孔径小于所述第二孔段的孔径，所述第二孔段的孔径小于第三孔段的孔径。
8.根据权利要求2所述的造斜钻头，其特征在于，所述转轴(30)具有螺旋槽，所述破碎部(31)设在所述螺旋槽内。
9.根据权利要求1所述的造斜钻头，其特征在于，还包括具有切削部的切削胎体(60)，所述切削胎体(60)连接在所述水眼的第一端，所述切削胎体(60)为八个，八个所述切削胎体(60)均匀布置，每个所述切削胎体(60)均由所述水眼段的中心沿径向向外延伸。
10.根据权利要求9所述的造斜钻头，其特征在于，所述水眼包括第一水眼(11)和第二水眼(12)，所述第二水眼(12)为多个并围绕在所述第一水眼(11)外，所述第二水眼(12)设置在相邻两个所述切削胎体(60)之间。
【文档编号】E21B7/08GK103643897SQ201310661453
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】向军文, 张磊, 许嘉珊, 陈艳娜, 宋扬 申请人:中国神华能源股份有限公司, 神华地质勘查有限责任公司