一种刀翼可伸缩的PDC钻头制造技术

技术编号:11633620 阅读:125 留言:0更新日期:2015-06-21 06:07
本实用新型专利技术涉及一种刀翼可伸缩的PDC钻头,其包括现有PDC钻头组成的胎体、水力通道、固定刀翼和喷嘴,在此基础上,在固定刀翼之间的胎体上还设置有活动刀翼,固定刀翼与活动刀翼交替组合在胎体1上,活动刀翼上有T形卡块,与之对应的胎体上有T形卡槽,活动刀翼通过T形卡块限定在胎体上的T形卡槽内,T形卡槽7下部有限位防脱块、上部有卡簧。本实用新型专利技术,通过改变不同钻进方式下刀翼的伸缩量,在滑动钻进时活动刀翼伸缩量小,刀翼长度与固定刀翼平齐,可切削地层,保证工具面稳定,有较高造斜率;复合钻进时因活动刀翼伸缩量大,活动刀翼吃入地层少,有较高的机械钻速。其结构简单,使用方便,安全性高,适用性强。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及钻井工具领域,具体是一种刀翼可伸缩的PDC钻头,特别适用于定向井、水平井钻井破岩。
技术介绍
定向井、水平井等需要导向钻进的井中,采用PDC钻头导向钻进,具有机械钻速高、使用寿命长、安全性高等优点,但也存在滑动钻进时工具面不稳,易憋泵,造斜率偏低等缺点。根据大量PDC钻头实钻经验可以看出,机械钻速快慢、工具面是否稳定与PDC钻头的刀翼数量有很大关系,刀翼少则钻头容易吃入地层,复合钻进机械钻速高,但滑动钻进时工具面不稳、易憋泵、造斜率低;刀翼多则钻头难以吃入地层,复合钻进机械钻速偏低,但滑动钻进工具面稳定、不易憋泵、造斜率高。导向钻进过程是一个滑动钻进与复合钻进交替的过程,目前使用的PDC均是固定刀翼数量,PDC刀翼数量一定时,无法同时满足复合钻进时既有较高机械钻速,滑动钻进时又能工具面稳定、有较高造斜率。
技术实现思路
该技术的目的是针对现有技术存在的问题,提供一种刀翼可伸缩的PDC钻头,以通过改变不同钻进方式下刀翼数量,在定向钻进时活动刀翼伸出最长切削地层,保证工具面稳定,有较高造斜率;复合钻进时活动刀翼缩回,固定刀翼可以更好地吃入地层,保证有较高的机械钻速。本技术的技术方案是:一种刀翼可伸缩的PDC钻头,其包括现有PDC钻头组成的胎体1、水力通道2、固定刀翼3和喷嘴4,在此基础上,在固定刀翼3之间的胎体I上还设置有活动刀翼9,固定刀翼3与活动刀翼9交替组合在胎体I上,活动刀翼9上有T形卡块6,与之对应的胎体I上有T形卡槽7,活动刀翼9通过T形卡块6限定在胎体I上的T形卡槽7内,T形卡槽7下部有限位防脱块8、上部有卡簧4。上述方案进一步包括:活动刀翼9在卡簧4的弹力作用下伸至最长时与固定刀翼3 —样长。根据上述技术背景而提出的本技术,通过改变不同钻进方式下刀翼的伸缩量,在滑动钻进时活动刀翼伸缩量小,刀翼长度与固定刀翼平齐,可切削地层,保证工具面稳定,有较高造斜率;复合钻进时因活动刀翼伸缩量大,活动刀翼吃入地层少,有较高的机械钻速。其结构简单,使用方便,安全性高,适用性强。【附图说明】:图1为本技术PDC钻头结构示意图;图2为图1的仰视图;图3为图1中胎体上T形卡槽结构放大示意图。图中:1.胎体,2.水力通道,3.固定刀翼,4.喷嘴,5.卡簧,6.T形卡块,7.T形卡槽,8.限位防脱块,9.活动刀翼。【具体实施方式】下面结合附图对本技术做进一步说明。参照图1、图2和图3,刀翼可伸缩的新型PDC钻头由胎体1、水力通道2、固定刀翼3、喷嘴4、卡簧5、T形卡块6、Τ形卡槽7、限位防脱块8、活动刀翼9组成。水力通道2贯穿胎体I内部并且出胎体I处配多个喷嘴4,固定刀翼3、活动刀翼9最外部组成的尺寸达到钻头直径尺寸,固定刀翼3固定在胎体I上与胎体I连成一体,活动刀翼9上有T形卡块6,与之对应的胎体I上有T形卡槽7,T形卡槽7下部有限位防脱块8,T形卡槽7上部有卡簧5,活动刀翼9通过T形卡块6限定在胎体I上的T形卡槽7内,活动刀翼9随着卡簧5的伸缩而伸缩,限位防脱块8使活动刀翼9在卡簧5的弹力作用下伸至最长时与固定刀翼3 一样长,限位防脱块8同时防止活动刀翼9脱落。采用本技术结构后的PDC钻头,在不同钻进方式下,由于摩阻不同等原因,钻头承受钻压不同,滑动钻进时钻头承受钻压小,活动刀翼9承受的压力较小,卡簧5变形小,活动刀翼9随同卡簧5收缩少,PDC钻头吃入地层刀翼数量多;复合钻进时钻头承受钻压大,活动刀翼9承受的压力较大,卡簧5变形大,活动刀翼9随同卡簧5收缩多,PDC钻头吃入地层刀翼数量少。通过改变不同钻进方式下刀翼数量,在滑动钻进时有较多的刀翼,保证工具面稳定,有较高造斜率;复合钻进时有较少的刀翼,保证有较高的机械钻速。【主权项】1.一种刀翼可伸缩的PDC钻头,包括胎体(1)、水力通道(2)、固定刀翼(3)和喷嘴(4),其特征是:在固定刀翼(3)之间的胎体(I)上还设置有活动刀翼(9),固定刀翼(3)与活动刀翼(9 )交替组合在胎体(I)上,活动刀翼(9 )上有T形卡块(6 ),与之对应的胎体(I)上有T形卡槽(7),活动刀翼(9)通过T形卡块(6)限定在胎体(I)上的T形卡槽(7)内,T形卡槽(7)下部有限位防脱块(8)、上部有卡簧(4)。2.根据权利要求1所述的刀翼可伸缩的PDC钻头,其特征是:活动刀翼(9)在卡簧(4)的弹力作用下伸至最长时与固定刀翼(3) —样长。【专利摘要】本技术涉及一种刀翼可伸缩的PDC钻头,其包括现有PDC钻头组成的胎体、水力通道、固定刀翼和喷嘴,在此基础上,在固定刀翼之间的胎体上还设置有活动刀翼,固定刀翼与活动刀翼交替组合在胎体1上,活动刀翼上有T形卡块,与之对应的胎体上有T形卡槽,活动刀翼通过T形卡块限定在胎体上的T形卡槽内,T形卡槽7下部有限位防脱块、上部有卡簧。本技术,通过改变不同钻进方式下刀翼的伸缩量,在滑动钻进时活动刀翼伸缩量小,刀翼长度与固定刀翼平齐,可切削地层,保证工具面稳定,有较高造斜率;复合钻进时因活动刀翼伸缩量大,活动刀翼吃入地层少,有较高的机械钻速。其结构简单,使用方便,安全性高,适用性强。【IPC分类】E21B10-62, E21B10-46【公开号】CN204402370【申请号】CN201420805380【专利技术人】胥豪, 董志辉, 唐波, 孙铭新, 冯光通, 唐洪林, 杨春旭, 张晓明, 刘晓兰, 张玲 【申请人】中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院【公开日】2015年6月17日【申请日】2014年12月19日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刀翼可伸缩的PDC钻头,包括胎体(1)、水力通道(2)、固定刀翼(3)和喷嘴(4),其特征是:在固定刀翼(3)之间的胎体(1)上还设置有活动刀翼(9),固定刀翼(3)与活动刀翼(9)交替组合在胎体(1)上,活动刀翼(9)上有T形卡块(6),与之对应的胎体(1)上有T形卡槽(7),活动刀翼(9)通过T形卡块(6)限定在胎体(1)上的T形卡槽(7)内,T形卡槽(7)下部有限位防脱块(8)、上部有卡簧(4)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:胥豪董志辉唐波孙铭新冯光通唐洪林杨春旭张晓明刘晓兰张玲
申请(专利权)人:中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院
类型:新型
国别省市:山东;37

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