一种PDC划眼器的制作方法

一种pdc划眼器
技术领域
1.本发明属于钻井工具技术领域，更具体地说，是涉及一种pdc划眼器。


背景技术：

2.钻井作业中经常会遇到已钻完的井壁出现遇泥浆膨胀，井眼缩径的情况，划眼器作为一种新型的井下工具，能够在随钻过程中不断修整井壁，保证井眼尺寸，有效的清除井壁多余岩屑，给钻井过程提供更安全的作业环境，减少风险的同时能够有效的减少多余的井壁维护工作，使钻井工作能够顺利完成。
3.传统的划眼器因划眼齿密度分布有限，划眼作业时对井壁修整能力和排屑有限，容易造成岩屑堆积，严重时使得钻具扭矩过大，导致钻具受损。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种pdc划眼器，以解决现有技术中存在的划眼器排屑效果不佳，容易导致岩屑堆积的问题。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种pdc划眼器，包括主体，所述主体包括自上而下顺序连接的上连接段、作业段和下连接段，所述作业段的外壁周向设有多条螺旋刀翼，所述螺旋刀翼沿所述第一杆体的轴向自上而下延伸，每个所述螺旋刀翼上均设有多个pdc复合片，且相邻的所述螺旋刀翼之间具有排屑流道，所述排屑流道内设有扰流结构。
6.在一种可能的实现方式中，所述扰流结构为弯折槽体，所述弯折槽体沿所述排屑流道延伸方向开设在所述作业段的外壁上，所述弯折槽体的两端均设有第一倾斜面，所述第一倾斜面连接在所述弯折槽体的底面与所述作业段的外壁之间。
7.在一种可能的实现方式中，所述弯折槽体包括至少一个折弯处。
8.在一种可能的实现方式中，所述弯折槽体的横向宽度为所述排屑流道横向宽度的一半。
9.在一种可能的实现方式中，所述扰流结构包括多个第一槽体，多个所述第一槽体沿所述排屑流道延伸方向间隔布置，所述第一槽体设置在所述作业段上，且呈螺旋状连接在相邻的两个所述螺旋刀翼之间。
10.在一种可能的实现方式中，所述第一槽体的螺旋角度所述螺旋刀翼的螺旋角度相同。
11.在一种可能的实现方式中，所述螺旋刀翼与所述第一杆体之间设有过渡圆角。
12.在一种可能的实现方式中，所述螺旋刀翼包括扶正翼和连接在所述扶正翼上下两端的切削翼，所述pdc复合片设置在所述切削翼上，所述扶正翼上间隔镶装有多个硬质合金柱。
13.在一种可能的实现方式中，所述切削翼上端面远离所述扶正翼的一端，向内倾斜连接在所述第一杆体上，所述pdc复合片设置在所述切削翼的侧壁与所述上端面的交汇边
沿。
14.在一种可能的实现方式中，多个所述硬质合金柱设置在所述扶正翼的上端面，且沿所述扶正翼的长度方向排成两列。
15.本发明提供的pdc划眼器的有益效果在于：与现有技术相比，本发明pdc划眼器，通过设置在螺旋刀翼上的pdc复合片对钻井井壁进行修整，掉落的岩屑随钻井液向上流经排屑流道排出，通过在排屑流道上设置扰流结构，使得钻井液在流经排屑流道时受到扰流结构的干扰，能够产生更多的紊流，紊流能够使带动岩屑旋转翻腾，提高钻井液携带岩屑的能力，从而有效防止岩屑出现堆积问题。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明第一种实施例提供的pdc划眼器的结构示意图；
18.图2为本发明第二种实施例提供的pdc划眼器的结构示意图；
19.图3为本发明第三种实施例提供的pdc划眼器的结构示意图；
20.图4为本发明第四种实施例提供的pdc划眼器的结构示意图。
21.其中，图中各附图标记：
22.1、主体；101、作业段；102、上连接段；103、下连接段；2、螺旋刀翼；3、排屑流道；4、扰流结构；5、扰流柱；6、凸楞；21、扶正翼；22、切削翼；211、硬质合金柱；221、pdc复合片；41、弯折槽体；42、第一槽体；401、第一倾斜面。
具体实施方式
23.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
24.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
25.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
26.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
27.请参阅图1至图3，现对本发明提供的pdc划眼器进行说明。一种pdc划眼器，包括主
体1，主体1包括自上而下顺序连接的上连接段102、作业段101和下连接段103，其中，作业段101的外壁周向围设有多条螺旋刀翼2，螺旋刀翼2沿所述第一杆体1的轴向自上而下延伸，每个螺旋刀翼2上均设有多个pdc复合片221，且相邻的螺旋刀翼2之间具有排屑流道3，排屑流道3上设有扰流结构4。
28.本发明提供的pdc划眼器，与现有技术相比，在使用时，通过设置在螺旋刀翼2上的pdc复合片221对钻井井壁进行修整，掉落的岩屑随钻井液向上流经排屑流道3排出，通过在排屑流道3上设置扰流结构4，使得钻井液在流经排屑流道3时受到扰流结构4的干扰，能够产生更多的紊流，紊流能够使带动岩屑旋转翻腾，提高钻井液携带岩屑的能力，从而有效防止岩屑出现堆积问题。
29.请参阅图1至图3，作为本发明提供的pdc划眼器的一种具体实施方式，螺旋刀翼2的数量为四个，四个螺旋刀翼2与作业段101之间均设有过渡圆角，如此使得排屑流道3内壁光滑，易于钻井液流动，可选的，四个螺旋刀翼2与作业段101为一体成型。
30.在本实施例中，螺旋刀翼2为右螺旋结构，螺旋角度在48-55
°
之间，螺旋刀翼2的轴向长度在80-100cm之间，螺旋刀翼2包括扶正翼21和连接在扶正翼21上下两端的切削翼22，其中，切削翼22的轴向长度为螺旋刀翼2的六分之一，切削翼22的上端面远离扶正翼21的一端向内倾斜连接在第一杆体1上，可选的，切削翼22上端面与第一杆体1轴线之间的角度大小为8
°‑
15
°
，pdc复合片221镶装在切削翼22右侧壁与切削翼22上端面交汇的边沿上，在本实施例中，pdc复合片为圆形柱状结构，每个切削翼22上镶装有四个pdc复合片221，四个pdc复合片221自上而下间隔布置，且圆柱形pdc复合片221的轴线与切削翼22的侧壁垂直，在实际应用中，第一杆体1转向右带动切削翼22转动，使得设置在切削翼22右侧壁的pdc复合片221切削岩壁，进行划眼作业，另外，通过使切削翼22的上端面倾斜设置，并使得切削翼22上端面与第一杆体1轴线间的夹角较小，从而可使得每个各pdc复合片221在钻具进给过程中的切削量相对较小，减小了井壁对pdc复合片221的冲击，提高了使用寿命。
31.在本实施例中，请参阅图1至图3，扶正翼21的轴向长度为螺旋刀翼2的三分之二，扶正翼21的上端面镶装有多个硬质合金柱211，且多个硬质合金柱211沿扶正翼21的长度方向排成两列，相邻的三个硬质合金柱211的中心连线为正三角形，如此设置可使得两列硬质合金柱211前后相错，使硬质合金柱211布局密度合理，保证对井壁的修整效果，防止局部硬质合金柱211过度磨损。在本实施例中，一方面通过设置两列硬质合金柱211，增加了扶正翼21与井壁的接触面积，另一方面，将扶正翼21的轴向长度设置的较长，从而使得钻具作业过程转动稳定，减小了钻头的横向震动。
32.请参阅图1，作为本发明提供的pdc划眼器的第一种实施例，扰流结构4为沿排屑流道3延伸方向开设在作业段101外壁上的弯折槽体41，弯折槽体41的两端均设有第一倾斜面401，第一倾斜面401连接在弯折槽体41结构的底面与作业段101外壁之间，通过设置第一倾斜面401，使得弯折槽体41底部与作业段101外壁之间平滑过渡连接，在实际应用中，钻井液携带岩屑流经排屑流道3时，在弯折槽体41的影响下，分为上下两层，上层的钻井液在排屑流道3内流动，下层的钻井液在弯折槽体41内流动，由于弯折槽体41的长度长于排屑流道3，导致上层的钻井液和下层的钻井液流速产生差异，从而使得流经排屑流道3的钻井液内产生更多紊流，附着在螺旋刀翼2上的岩屑在钻井液产生的紊流作用下，上下翻腾，随钻井液一同排出，避免了岩屑的堆集，通过在弯折槽体41两端设置第一倾斜面401，使得弯折槽体
41与排屑流道3的连接平滑，使钻井液易于流动。
33.可选的，弯折槽体41包括至少一个折弯处，且每个折弯处设有过渡圆角。
34.进一步地，弯折槽体41的横向宽度为排屑流道3横向宽度的一半，如此设置，使得单位时间内流经排屑流道3的钻井液量增加，增强了钻井液对螺旋刀翼2的冷却效果。
35.请参阅图2，作为本发明提供的pdc划眼器的第二种实施例，扰流结构4包括多个沿排屑流道3延伸方向布置的第一槽体42，第一槽体42设置在作业段101上，且呈螺旋状连接在相邻的两个螺旋刀翼2之间，在实际应用中，钻井液自排屑流道3一端流向另一端的过程中，一部分钻井液流经第一槽体42，在第一槽体42的作用下，这部分钻井液在两个螺旋刀翼2之间横向流动，横向流动的钻井液与纵向流动的钻井液相互交汇从而产生紊流，产生的紊流使附着在螺旋刀翼2上的岩屑翻腾，使得钻井液可以裹挟岩屑一同排出。
36.进一步地，第一槽体42的螺旋角度与螺旋刀翼2的螺旋角度相同，如此设置，使得流经第一槽体42的钻井液可沿排屑流道3的螺旋切向排出，使流经第一槽体42的钻井液速度大，冲击力强，与沿排屑流道2流动的钻井液相互作用产生的紊流多。
37.请参阅图3，作为本发明提供的pdc划眼器的第三种实施例，扰流结构4包括设置在排屑流道2内的多个扰流柱5，在本实施例中，扰流柱5为圆形柱体结构，扰流柱5自上而下顺序间隔设置在作业段101的外壁上，且多个扰流柱5的中心连线为多段折线，扰流柱5的高度值为螺旋刀翼2高度值得三分之二，相邻的两个扰流柱5之间的轴向间距不大于排屑流道2的横向宽度，如此设置可保证扰流柱5具备一定的密度，在钻井液通过排屑流道2的过程中，钻井液每经过一个扰流柱5都需要进行分流和汇流，钻井液在不断的分流和汇流过程中可产生大量紊流，通过紊流使附着在螺旋刀翼2上的岩屑翻腾，从而使岩屑裹挟在钻井液中排出。
38.请参阅图4，作为本发明提供的pdc划眼器的第四种实施例，扰流结构4包括设置在排屑流道2内多个凸楞6，多个凸楞6固定连接在作业段101的外壁上，且沿排屑流道2的延伸方向间隔排列，凸楞6的长度大小为排屑流道2宽度的一半，凸楞6的高度为螺旋刀翼2高度值的一半，凸楞6的宽度为其长度值的二分之一，凸楞6的两端均具备圆弧面，凸楞6在排屑流道2内倾斜布置，在应用中，钻井液流经排屑流道2时，受到凸楞6的阻碍，在凸楞6处进行分流，从而产生紊流，通过设置凸楞6倾斜，使得流经凸楞6两端的钻井液液量出现差异，从而出现流速差异，在钻井液中产生更多的紊流。
39.进一步地，凸楞6的倾斜方向与螺旋刀翼2的旋向相反或者相同，如此设置，可使得流经凸楞6两端的钻井液量差最大，产生紊流的效果更好。
40.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。