【技术实现步骤摘要】
一种高能底喷嘴减压提速PDC钻头
本专利技术涉及PDC钻头结构的
,特别是一种高能底喷嘴减压提速PDC钻头。
技术介绍
PDC钻头及金刚石钻头在石油及地质钻井中应用越来越广泛,在硬地层中能取得好的使用效果和良好的经济效益,受到石油界和地质界的广泛重视。常规PDC钻头和金刚石钻头的设计以平衡设计为原则,以深锥和双锥等冠部形状作为被动防斜技术,应用到设计之中,起到一定的定心作用和稳斜作用。目前PDC钻头主要由钻头体(胎体)、PDC切削齿、喷嘴、保径材料和连接体等组成,依靠PDC切削齿切削地层以实现钻进,所述喷嘴是钻头内腔与外部的水力通道,喷嘴主要作用是清洗井底,将碎屑带离井底,防止钻头泥包,减少重复切削,提高破岩效率,另外在一定钻井参数下还有水力破岩作用。工作时,高速转动的钻头体带动PDC切削齿高速转动,PDC切削齿切削硬地层,同时从喷嘴喷出的流体将碎屑从井道排出。然而在切削硬地层过程中,由于岩石过硬且尺寸大,造成PDC切削齿破损,长期使用还会造成PDC切削齿疲劳损坏,缩短了钻头的使用寿命,而PDC切削齿损坏后,又需要重新更换新的钻头,严重降低了破岩效率。此外,PDC切削齿在破岩时,坚固的岩石被钻碎后,产生大量的颗粒状碎屑,碎屑大量沉积于井底,流体难以将碎屑从井道排出,排屑效率慢,进一步的降低了破岩效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种结构紧凑、提高破岩效率、延长PDC切削齿使用寿命、制造成本低的高能底喷嘴减压提速PDC钻头。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现:一种高能底喷嘴减压提速PDC钻头,它包括钻头体和牙轮,所述钻头 ...
【技术保护点】
1.一种高能底喷嘴减压提速PDC钻头,其特征在于:它包括钻头体(1)和牙轮(2),所述钻头体(1)内开设有流体腔体(3),钻头体(1)的底部设置有冠部(4),所述冠部(4)的底表面上且位于其中心处固设有锥形钻头(5),所述冠部(4)的底表面上且沿钻头体(1)的圆周方向固设有多个主刀翼(6),相邻两个主刀翼(6)之间固设有副刀翼(7),所述主刀翼(6)上且沿其长度方向固设有多个PDC切削齿(8),主刀翼(6)上还固设有牙轮(2),牙轮(2)包括固设于主刀翼(6)顶表面上的锥形体(10),锥形体(10)的外表面上且从小端面到大端面之间顺次固设有一圈镶齿(11)、盘形齿(12)和铣齿(13),所述镶齿(11)、盘形齿(12)和铣齿(13)的出露高度均大于PDC切削齿(8)的出露高度,所述冠部(4)的底表面上开设有多个底喷嘴(14),每个底喷嘴(14)均与流体腔体(3)连通,每个底喷嘴(14)均倾斜设置,底喷嘴(14)的出水方向与PDC切削齿(8)的切削方向相反,所述钻头体(1)的柱面上开设有一个与钻头体(1)轴线呈夹角设置的侧喷嘴(15),侧喷嘴(15)的出水方向与底喷嘴(14)的出水方向相 ...
【技术特征摘要】
1.一种高能底喷嘴减压提速PDC钻头,其特征在于:它包括钻头体(1)和牙轮(2),所述钻头体(1)内开设有流体腔体(3),钻头体(1)的底部设置有冠部(4),所述冠部(4)的底表面上且位于其中心处固设有锥形钻头(5),所述冠部(4)的底表面上且沿钻头体(1)的圆周方向固设有多个主刀翼(6),相邻两个主刀翼(6)之间固设有副刀翼(7),所述主刀翼(6)上且沿其长度方向固设有多个PDC切削齿(8),主刀翼(6)上还固设有牙轮(2),牙轮(2)包括固设于主刀翼(6)顶表面上的锥形体(10),锥形体(10)的外表面上且从小端面到大端面之间顺次固设有一圈镶齿(11)、盘形齿(12)和铣齿(13),所述镶齿(11)、盘形齿(12)和铣齿(13)的出露高度均大于PDC切削齿(8)的出露高度,所述冠部(4)的底表面上开设有多个底喷嘴(14),每个底喷嘴(14)均与流体腔体(3)连通,每个底喷嘴(14)均倾斜设置,底喷嘴(14)的出水方向与PDC...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘清友,毛良杰,朱海燕,
申请(专利权)人:西南石油大学,西华大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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