[发明专利]适用于石油勘探井可形成粗颗粒岩屑的PDC钻头

说明书

技术领域

本发明适用于石油勘探井的粗颗粒岩屑PDC钻头，属地质勘探钻具领域，具体涉及石油勘探井钻头。

背景技术

目前使用的常规全面钻进PDC钻头的破岩方式，是对软地层刮切，对中硬地层刮切为主，剪切为辅，在钻进生成的岩屑颗粒小，以粉末状为主，增加了地质录井中岩性判断和分层的难度，接近产层时，只能牺牲钻井速度，使用牙轮钻头，靠冲击破碎破岩形成颗粒状岩屑来提高岩性判断准确性，不能为为油田勘探开发提供详尽的资料依据，增加了地质录井岩性判断和地层分层的难度，现有技术PDC破岩钻头不能为石油勘探井地质录井岩性判断和地层分层提供科学依据，无法满足岩石信息鉴定的需求。为此，迫切需要开发适用于石油勘探井的粗颗粒岩屑PDC钻头，以满足石油勘探井的钻头需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于石油勘探井可形成粗颗粒岩屑的PDC钻头，当钻头钻进破岩时所获取的粗颗粒岩屑，其收集率高，易识别岩性，为地质录井岩性判断和地层分层提供了科学依据，充分满足了岩石信息鉴定的需求。

实现本发明目的的技术方案是：

本发明适用于石油勘探井可形成粗颗粒岩屑的PDC破岩钻头，包括钻头胎体、切削齿、岩屑流道、钻头水眼，切削齿设置在钻头胎体上；所述岩屑流道由多个普通细颗粒岩屑流道和一个粗颗粒岩屑流道组成，所述粗颗粒岩屑流道由设置在钻头前部几何中心的粗颗粒岩屑形成凹槽和一个对应的普通细颗粒岩屑流道组成，该粗颗粒岩屑形成凹槽的周围槽面后端与该对应的普通细颗粒岩屑流道的前端平滑连接为一体粗颗粒岩屑流道。

所述钻头前部几何中心不设置切削齿。

所述与普通细颗粒岩屑流道连接的粗颗粒岩屑形成凹槽周围槽面的一侧槽面后部为斜面。

所述多个普通细颗粒岩屑流道至少为三个。

采用本发明PDC钻头实施钻进时，岩石逐步进入凹槽中，并在该凹槽中逐步形成粗颗粒岩屑，当粗颗粒岩屑达到斜平面时，随着钻具的摆动对钻头施加如箭头所示的横向力作用而被折断，于是，粗颗粒岩屑通过粗颗粒岩屑流道排出井外，达到获取粗颗粒岩屑的目的。

本发明PDC钻头结构简捷创新，采用本发明创新结构PDC钻头，当钻头钻进破岩时，可在钻头几何中心形成粗颗粒岩屑，并能将其折断返出井外，所获取的粗颗粒岩屑，其收集率高，易识别岩性，为地质录井岩性判断和地层分层提供了科学依据，充分满足了岩石信息鉴定的需求。本发明解决了现有技术PDC钻头因无法提供粗颗粒岩屑而直接影响地质录井岩性判断的关键性问题，消除了PDC钻头在石油勘探井使用的障碍，为石油勘探井提供了高效优异的钻具。

附图说明

图1是本发明结构俯视示意图；

图2是图1的A-B剖视示意图；

图3是本发明实施钻进形成粗颗粒岩屑的剖面示意图；

图4是现有技术只设置有普通细颗粒岩屑流道的PDC破岩钻头示意图。

具体实施方式

现结合附图进一步说明本发明是如何实施的：

本发明适用于石油勘探井可形成粗颗粒岩屑的PDC破岩钻头，包括钻头胎体、切削齿、岩屑流道、钻头水眼，切削齿设置在胎体上；所述岩屑流道由多个普通细颗粒岩屑流道3和一个粗颗粒岩屑流道4组成，所述粗颗粒岩屑流道4由设置在钻头前部几何中心的粗颗粒岩屑形成凹槽1和一个对应的普通细颗粒岩屑流道3组成，该粗颗粒岩屑形成凹槽1的周围槽面后端与该对应的普通细颗粒岩屑流道3的前端平滑连接为一体粗颗粒岩屑流道4。

所述钻头前部几何中心不设置切削齿2。

所述与普通细颗粒岩屑流道3连接的粗颗粒岩屑形成凹槽1周围槽面的一侧槽面后部为斜面1-1。

所述多个普通细颗粒岩屑流道3至少为三个。

当钻头实施钻进时，岩石逐步进入凹槽1中，并在该凹槽1中逐步形成粗颗粒岩屑5，当粗颗粒岩屑5达到斜平面1-1时，随着钻具的摆动对钻头施加如箭头所示的横向力6作用而被折断。于是，粗颗粒岩屑5通过粗颗粒岩屑流道4排出井外，达到获取粗颗粒岩屑的目的。