扭力冲击器钻头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种扭力冲击器钻头，包括一钻头基体，在所述钻头基体的底部安装有数量相同并依次间隔设置的多个主刀翼和副刀翼，相邻的所述主刀翼和所述副刀翼之间形成排屑槽，在所述基体上、相邻的所述主刀翼和所述副刀翼之间均设置有喷嘴，在主刀翼和所述副刀翼上均设置有多个切削齿。本实用新型中的扭力冲击器钻头能够增加扭力冲击器钻头工作的稳定性，延长钻头的使用寿命。
【专利说明】扭力冲击器钻头
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油钻探设备领域，具体而言，涉及一种扭力冲击器钻头。
【背景技术】
[0002]在软硬交错的复杂地层钻井中，破岩过程不稳定、机械钻速慢、钻井成本高。一般采用牙轮钻头和扭力冲击器钻头进行钻进，相比于牙轮钻头，扭力冲击器钻头尽管有高钻速、低钻压等优势，但扭力冲击器钻头在井下工作时存在有横向、纵向和扭向的振动及这几种振动的组合，是极其无序的，这就导致其工作不稳定，会产生粘滑效应、间歇性卡钻现象。同时，井下振动会损坏单个切削齿，使钻头寿命降低。扭矩波动还会干扰定向控制信号，容易造成井眼倾斜，使得钻井周期变长、钻井成本高。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种增加扭力冲击器钻头工作的稳定性、延长钻头的使用寿命的扭力冲击器钻头。
[0004]因此，本实用新型的技术方案如下:
[0005]一种扭力冲击器钻头，包括一钻头基体，在所述钻头基体的底部安装有数量相同并依次间隔设置的多个主刀翼和副刀翼，相邻的所述主刀翼和所述副刀翼之间形成排屑槽，在所述基体上、相邻的所述主刀翼和所述副刀翼之间均设置有喷嘴，在主刀翼和所述副刀翼上均设置有多个切削齿。
[0006]进一步，所述主刀翼和所述副刀翼的数量均为3个，所述主刀翼和所述副刀翼的形状均为阿基米德螺旋线，每个所述主刀翼上所述切削齿的数量均为13个，每个所述副刀翼上所述切削齿的数量均为10个，所述切削齿为13mm齿，还包括设置在所述基体上的7个水眼。
[0007]本实用新型中的扭力冲击器钻头能够增加扭力冲击器钻头工作的稳定性，延长钻头的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是根据本实用新型实施例的扭力冲击器钻头的结构示意图。
【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描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0010]如图1所示，根据本实用新型的实施例的扭力冲击器钻头，包括一钻头基体1，在所述钻头基体的底部安装有数量相同并依次间隔设置的多个主刀翼2和副刀翼3，相邻的所述主刀翼和所述副刀翼之间形成排屑槽7，在所述基体I上、相邻的所述主刀翼和所述副刀翼之间均设置有喷嘴5，在主刀翼2和所述副刀翼3上均设置有多个切削齿4。
[0011]进一步，所述主刀翼和所述副刀翼的数量均为3个，所述主刀翼2和所述副刀翼3的形状均为阿基米德螺旋线，每个所述主刀翼2上所述切削齿4的数量均为13个，每个所述副刀翼上所述切削齿4的数量均为10个,所述切削齿为13mm齿,还包括设置在所述基体上的7个水眼。
[0012]本实用新型中的扭力冲击器钻头能够增加扭力冲击器钻头工作的稳定性，延长钻头的使用寿命。本实用新型中的扭力冲击器钻头重量轻，材料由胎体变更为刚体，单只钻头重量小于68公斤，便于扭力冲击器输送更大的径向扭矩和缓解径向冲力，提高了钻头的使用寿命；钻头扣型由原来的631变更为431公扣，便于现场进行连接和减轻钻头总重量；该钻头设计由原来的16mm齿变更为13mm齿，使钻头更易吃入地层，钻头具有更强的抗冲击性和抗研磨能力，和扭力冲击器一起使用，便于延长钻头寿命，钻更多的进尺，减少起下钻次数和时间，提高钻井综合效益；钻头冠部设计由原来的较尖变更为较平坦，在扭力冲击器的配合下，钻头更平稳、更持久的工作；优化了钻头的水力设计，将原来的5水眼变更为7水目艮，钻头的冲击力由小变更为大，使钻头充分发挥水力破岩作用，进一步提高钻进速度；力平衡设计由较平稳变更为很平稳，使钻头和扭力冲击器配合，更稳定、更平稳的工作，提高了扭力冲击器钻头的使用寿命，最终提高了钻井综合效益。
[0013]本实用新型中的扭力冲击器钻头在使用时，当在复杂地层进行钻进时，首先把扭力冲击器钻头与扭力冲击器连接起来，一同下入井底，然后开启泵循环钻井液并加压旋转钻进。扭力冲击器钻头质量轻，单只钻头重量小于68公斤，便于扭力冲击器输送更大的径向扭矩和缓解径向冲力。钻头采用13mm切削齿，使钻头更易吃入地层，钻头具有更强的抗冲击性和抗研磨能力，
[0014]由于扭力冲击器钻头底部是凹锥形，空间体积很小，钻井液以一定的射流喷嘴速度从6个喷嘴喷出，冲击井底时，凹锥形空间形成高压，岩屑在此高压力作用下及时通过6个流道脱离井底流向环空，在这个过程中切削齿得到快速冷却，在高速切削钻进的同时也保护了扭力冲击器钻头，充分发挥了水力破岩作用。
[0015]这种扭力冲击器钻头经力平衡设计，钻头的稳定性增加，与扭力冲击器配合使用，消除了一般井下钻头运动时可能出现的一种或多种振动(横向、纵向和扭向)的现象，扭力冲击器钻头充分将泥浆的流体能力转换成扭向的、高频的、均匀稳定的机械冲击能量，并进行高速钻进，提高了钻井的综合效益。
[0016]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，但这种实施例都包括在本实用新型的范围之内。
【权利要求】
1.一种扭力冲击器钻头，其特征在于，包括一钻头基体(I)，在所述钻头基体的底部安装有数量相同并依次间隔设置的多个主刀翼(2)和副刀翼(3)，相邻的所述主刀翼和所述副刀翼之间形成排屑槽(7)，在所述基体(I)上、相邻的所述主刀翼和所述副刀翼之间均设置有喷嘴(5)，在主刀翼(2)和所述副刀翼(3)上均设置有多个切削齿(4)。
2.根据权利要求1所述的一种扭力冲击器钻头，其特征在于，所述主刀翼和所述副刀翼的数量均为3个。
3.根据权利要求1所述的一种扭力冲击器钻头，其特征在于，所述主刀翼(2)和所述副刀翼(3)的形状均为阿基米德螺旋线。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种扭力冲击器钻头，其特征在于，每个所述主刀翼(2)上所述切削齿(4)的数量均为13个，每个所述副刀翼上所述切削齿(4)的数量均为10个。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的一种扭力冲击器钻头，其特征在于，所述切削齿为13mm齿。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的一种扭力冲击器钻头，其特征在于，还包括设置在所述基体上的7个水眼。
【文档编号】E21B10/36GK204126557SQ201420580687
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】乔勇, 丛长江, 王树超, 雨松 申请人:中国石油集团渤海钻探工程有限公司