【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及页岩气的钻探设备,具体是一种适应于页岩气井页岩地层钻进的PDC钻头。
技术介绍
页岩气资源作为常规油气资源的有效接替资源近年来备受重视,但在页岩气井实际钻井,尤其是页岩地层钻进过程中由于欠缺针对性PDC钻头,造成钻井效率低下,并严重影响页岩气的高效勘探开发。由于页岩地层普遍存在地层古老、抗压强度高,页岩中硅质、碳质含量高、甚至硅质条带大片发育的特点。常规PDC钻头无法单纯以剪切方式破碎岩石,而是以碾压、磨削及剪切等多种破岩方式工作,尤其是在钻遇硅质条带的时候,造成钻头锥顶和肩部的切削齿容易产生碎裂和先期磨损,失去破岩作用,从而影响了钻头使用寿命,无法取得理想机械钻速和进尺。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,提供一种能够适应页岩地层的钻进作业,并且钻进效率高、使用寿命长的适应于页岩气井页岩地层钻进的PDC钻头。本专利技术适应于页岩气井页岩地层钻进的PDC钻头包括有一个具有多个刀翼的冠部,所述冠部的回转轮廓线是由钻头冠部内凹的中心沿内锥向外延伸的内锥段、由内锥边缘延伸至外侧保径段的圆弧段以及直线轮廓的保径段这三段组成,其中圆弧段由多段不同半径圆弧组合而成,圆弧半径由内至外逐渐增大;在这三段轮廓上分布有切削齿。所述切削齿在所述内锥段和保径段均匀分布,所述圆弧段布齿密度随圆弧半径的增大而增大。所述切削齿的负切削角度数在内锥段为-15°,在圆弧段随圆弧半径的增大由-16°逐渐变至-19°,在保径段为-20°。所述圆弧段的切削齿由成对设置的主切削齿和副切削齿组成,其中主切 ...
【技术保护点】
一种适应于页岩气井页岩地层钻进的PDC钻头,包括有具有多个刀翼(1)的冠部(2);所述冠部的回转轮廓线由三段组成:由钻头冠部内凹的中心沿内锥向外延伸的内锥段(3)、由内锥边缘延伸至外侧保径段的圆弧段(4)以及直线轮廓的保径段(5);其特征是:圆弧段(4)由多段不同半径圆弧组合而成,圆弧半径由内至外逐渐增大;在这三段轮廓上分布有切削齿(6)。
【技术特征摘要】
1.一种适应于页岩气井页岩地层钻进的PDC钻头,包括有具有多个刀翼(1)的冠部(2);所述冠部的回转轮廓线由三段组成:由钻头冠部内凹的中心沿内锥向外延伸的内锥段(3)、由内锥边缘延伸至外侧保径段的圆弧段(4)以及直线轮廓的保径段(5);其特征是:圆弧段(4)由多段不同半径圆弧组合而成,圆弧半径由内至外逐渐增大;在这三段轮廓上分布有切削齿(6)。
2.根据权利要求1所述的适应于页岩气井页岩地层钻进的PDC钻头,其特征是:切削齿(6)在内锥段(3)和保径段(4)均匀分布,圆弧段(4)布齿密度随圆弧半径的增大而增大。
3.根据权利要求1所述的适应于页岩气井页岩地层钻进的PDC钻头,其特征是:切削齿(6)的负切削角度数在内锥段(3...
【专利技术属性】
技术研发人员:贺庆,王彦祺,沈建中,王洪亮,印中华,曹建山,汪琼,赵丽,
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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