一种适于硬塑性地层的PDC钻头制造技术

本实用新型专利技术涉及石油和地质钻井用金刚石钻头，具体是一种适于硬塑性地层的PDC钻头。包括钻头体、刀翼、喷嘴、切削齿和齿托组成。切削齿为一种犁削式切削齿，切削齿后安装齿托，齿托低于切削齿0～9mm。本实用新型专利技术与普通PDC钻头使用方法相同，当切削齿与岩石接触时，犁削式切削齿的尖端可以有效吃入地层，在钻具传递的扭力作用下切削齿向前移动使岩石的结构发生破坏，岩屑离开地层并沿切削齿表面上移随后被钻井液携离井底，从而提高机械钻速；齿托可以控制切削齿的吃入深度防止吃入过深造成损坏，延长钻头寿命提高进尺。

A PDC bit suitable for hard plastic formation

The utility model relates to a diamond bit for oil and geological drilling, in particular a PDC bit suitable for hard plastic formation. It consists of a bit body, a knife wing, a nozzle, a cutting tooth and a tooth support. The cutting tooth is a ploughing cutting tooth, and the teeth are installed after the cutting teeth, and the teeth are lower than the cutting teeth 0 to 9mm. The utility model and the common PDC bits used in the same way, when the cutting tooth and rock contact, plow type cutting tip can eat into the formation, moving the rock structural damage ahead of the tooth cutting torsion drill transfer under the debris left stratum and along the cutting tooth surface is then moved up drilling fluid articles from the bottom of the well, so as to increase ROP; denture can control the cutting tooth biting depth to prevent eating into the deep cause damage, prolong the life of the bit to improve the footage.

【技术实现步骤摘要】
一种适于硬塑性地层的PDC钻头
本技术涉及石油和地质钻井所用金刚石钻头，具体是一种适于硬塑性地层的PDC钻头。
技术介绍
随着金刚石技术的不断发展，PDC钻头对石油地质钻井的提速提效起着越来越重要的作用，在砂岩地层中进尺和机械钻速在不断提高，然而在以泥岩为主的硬塑性地层存在无法吃入岩石的问题，钻头无进尺，出井后常常无磨损的现象。不得不更换钻头类型，但牙轮钻头进尺少，存在掉牙轮的风险，孕镶金刚石钻头成本高，机械钻速慢。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供了一种在硬塑性地层能有效吃入地层的适于硬塑性地层的PDC钻头，从而提高在硬塑性地层中的钻井速度，延长钻头进尺，降低钻井成本。本技术的技术方案是通过以下措施来实现的：一种适于硬塑性地层的PDC钻头，包括钻头体、刀翼、喷嘴和切削齿，切削齿由硬质合金柱与金刚石组成，其中：还包括固定在切削齿后的齿托；所述切削齿为一种犁削式切削齿。所述齿托露出高度低于切削齿0～9mm；所述金刚石为聚晶金刚石。本技术的犁削式切削齿技术方案包括：第一种犁削式切削齿金刚石表面由2个面组成。2个面的交线与复合片圆柱形中心轴夹角为α，2个面夹角为β，所述的夹角β为90～179°，所述的夹角α为20～40°。第二种犁削式切削齿的金刚石外表面由3个或3个以上面组成。所述金刚石2个相邻面夹角为β，所述的夹角β为90～179°；所述聚晶金刚石2个相邻面的交线与复合片圆柱中心轴夹角为α，所述的夹角α为20～40°。针对第二种犁削式切削齿，所述金刚石外表面的每2个相邻面的交线在同一斜平面上，并保持相互平行。或者所述金刚石外表面的每2个相邻面的交线不在同一斜平面上，并保持相互平行。本技术的本技术的有益效果是：在硬塑性地层中能有效吃入地层，提高机械钻速。特别是采用了犁削式切削齿更具有如下优点：犁削式切削齿尖角与地层岩石接触有利于吃入地层，犁削破岩，产生的岩屑可以沿着复合片表面及时离开井底。工作时金刚石外表面与地层没有正向接触，仅受侧向力，避免复合片冲击损坏。附图说明图1为本技术所述的一种硬塑性地层PDC钻头的主视图示意图。图2为图1的俯视图示意图。图3为一种犁削式切削齿实施例的主视图。图4为图3的左视图。图5为另一种犁削式切削齿实施例的主视图。图中：1.钻头体，2.刀翼，3.喷嘴，4.切削齿，5.齿托，4-1.金刚石，4-2硬质合金柱。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步说明。实施例1如图1和图2所示，本技术由钻头体1、刀翼2、喷嘴3、切削齿4和齿托5组成，齿托5等半径布置在切削齿4后侧且出露高度低于切削齿4为0～8mm。所述切削齿为一种犁削式切削齿。实施例2如图3和4所示，一种犁削式切削齿实施例由金刚石4-1、硬质合金柱4-2组成。金刚石4-1表面由2个面a、b组成，a、b面的交线与硬质合金柱4-2的圆柱中心轴夹角为α，a面与b面夹角为β，所述的夹角α为20～40°，所述的夹角β为90～179°。实施例3参照图5，在实施例1的基础上，金刚石4-1表面由4个面组成，4个面的3个交线与硬质合金柱2的圆柱中心轴夹角为α，相邻2个面夹角为β，所述的夹角α为20～40°，所述的夹角β为90～179°。该实施例中的每2个相邻面的交线不在同一斜平面上，并保持相互平行。实施例4在实施例2的基础上，每2个相邻面的交线在同一斜平面上，并保持相互平行。上述实施例中的金刚石优选聚晶金刚石。工作原理：本技术与普通PDC钻头使用方法相同，当切削齿4与岩石接触时，犁削式切削齿4的尖端可以有效吃入地层，在钻具传递的扭力作用下切削齿4向前移动使岩石的结构发生破坏，岩屑离开地层并沿切削齿表面上移随后被钻井液携离井底，从而提高机械钻速；齿托5可以控制切削齿4的吃入深度防止吃入过深造成损坏，延长钻头寿命提高进尺。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于硬塑性地层的PDC钻头，包括钻头体（1）、刀翼（2）、喷嘴（3）和切削齿（4），切削齿（4）由硬质合金柱（4‑2）与金刚石（4‑1）组成，其特征在于：还包括固定在切削齿（4）后的齿托（5）；所述切削齿（4）为一种犁削式切削齿，所述齿托（5）露出高度低于切削齿（4）0～9mm。

【技术特征摘要】
1.一种适于硬塑性地层的PDC钻头，包括钻头体（1）、刀翼（2）、喷嘴（3）和切削齿（4），切削齿（4）由硬质合金柱（4-2）与金刚石（4-1）组成，其特征在于：还包括固定在切削齿（4）后的齿托（5）；所述切削齿（4）为一种犁削式切削齿，所述齿托（5）露出高度低于切削齿（4）0～9mm。2.如权利要求1所述的适于硬塑性地层的PDC钻头，其特征在于：所述金刚石（4-1）为聚晶金刚石。3.如权利要求1或2所述的一种适于硬塑性地层的PDC钻头，其特征在于：所述犁削式切削齿的金刚石（4-1）外表面由2个面组成。4.如权利要求3所述的一种适于硬塑性地层的PDC钻头，其特征在于：所述金刚石（4-1）2个面夹角为β，所述的夹角β为90～179°；所述金刚石（4-1）2个面的交线与复合片圆柱中心轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：关舒伟，田京燕，于建宾，彭烨，徐玉超，汪为涛，王明瑞，陈曦，张坤，张栋，孙骏，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化胜利石油工程有限公司，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：北京,11