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一种复合倒划眼钻头失效专利 实用

技术领域

[0001] 本实用新型属于一种石油、地质用的回转钻进钻头,特别涉及一种多功能复合倒划眼技术钻头。

相关背景技术

[0002] 目前,在石油、地质等领域使用聚晶金刚石齿作为切削齿,在定向井或容易缩径的井段一般在规径末端镶嵌一颗聚晶金刚石齿。但是在实践中发现定向井井壁键槽发生率高,键槽深度大,缩径严重井段和易垮塌井段卡钻现象仍然十分严重,一颗常规倒划眼设计不能解决上诉井下问题,一颗常规倒划眼不能及时大面积的对垮塌物进行切削破碎,不合理倒角面角度使垮塌物容易在规径末端的倒角面上堆积,增加了卡钻的风险。

具体实施方式

[0018] 结合图1,图中表示的是复合倒划眼钻头剖视图,钻头包括常规聚晶金刚石钻头的刀翼、水道、水眼、聚晶金刚石齿、规径和倒划眼齿。上部是钻头接头部分,常规的聚晶金刚石齿4排列在钻头的下部。
[0019] 图中倒角面与规径有一角度a,倒角面上有多颗倒划眼齿1和2.
[0020] 按常规在规径末端镶嵌一颗聚晶金刚石齿2之外,在规径末端倒角面上再增加一颗或多颗聚晶金刚石齿1,同时根据需要调整倒角面角度a大小,倒划眼和倒角面角度的复合设计能有效解决常规倒划眼不能及时大面积的对垮塌物进行切削破碎,不合理倒角面角度使垮塌物容易在规径末端的倒角面上堆积,增加了卡钻的风险等问题。倒角面角度范围为20度至60度,角度越小对键槽和井下垮塌效果越明显。
[0021] 倒划眼齿可为聚晶金刚石齿(PDC齿),直径为8mm至19mm;也可为三角聚晶热稳定金刚石齿(巴拉斯齿)、天然金刚石颗粒或孕镶齿(聚晶金刚石颗粒与碳化钨粉高温压制成一体结构)。
[0022] 倒划眼齿在本例中沿钻头径向方向是3颗,倒划眼齿沿钻头径向方向也可以覆盖满整个倒角面或覆盖部分倒角面。
[0023] 倒划眼齿沿钻头周向方向位于每个倒角面的前端面,也可覆盖满整个倒角面的全部。
[0024] 进一步倒角面在本例中是一个平面,也可以是一个圆弧面,或者是一个抛物线面。
[0025] 复合倒划眼齿可采用钎焊或直接和钻头本体烧结成一体结构。
[0026] 在解决盐膏层高塑性地层以及易失水地层或因泥浆性能不好泥饼厚造成的井眼缩径变小,上提钻头易遇阻、起钻困难的难题上多颗倒划眼和一定的倒角面角度复合技术使倒划眼能快速有效切削掉缩径的地层和泥饼,同时避免上提时卡死钻头。对解决水平井大斜度井易引起键槽卡钻的难题,在钻头上提遇键槽时,较小的倒角面角度有利于钻头在一定扭距的作用下旋转出键槽,加上复合倒划眼的切削作用,有利于对键槽边缘进行切削,起到削减键槽的作用。对井下垮塌造成卡钻的难题。由于井下垮塌物首先是落到规径末端倒角面的位置,复合倒划眼在此刻能及时大面积的对垮塌物进行切削破碎,避免大块垮塌物堆积造成卡钻,同时较小的倒角面角度使垮塌物不容易在规径末端的倒角面上堆积,也减小了卡钻的风险。

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