[实用新型]三翼面保径空气锤钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油钻井技术领域，特别涉及一种油田气体钻井中使用的空气锤钻头，具体的说，涉及一种具有三翼面结构的保径空气锤钻头。

背景技术

目前，在气体钻井中使用空气锤钻井有很多优点。如：平均机械钻速快，平均机械钻速能达到普通泥浆钻井的5倍以上，为提早钻开油层获得储层信息做出重大贡献。“回转冲击式”的破岩机理决定了空气锤钻井具有较小的钻压、较小的转速和较小的扭矩，能有效改善井斜问题，并且能减少井下事故的发生；空气锤钻井采用的循环介质是空气，取之不竭，同时不会污染油(气)层，易发现储层；完井后油(气)产量高。因此，空气锤钻井已成为超硬地层、低压易漏地层和高研磨地层“防斜快打”钻井的最有效技术手段。

但是，通过现场试验和应用发现，空气锤钻井时，在单只钻头长井段钻进时，空气锤钻头的边齿会严重磨损，甚至脱落，造成井眼容易产生缩径。产生缩径后，需要进行划眼处理，空气锤钻井优势受到限制。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种具有高效保径功能的三翼面保径空气锤钻头，从而达到提高空气锤钻头使用寿命、提高井眼钻进质量、减少更换钻头数量与节省更换时间、降低钻井成本的目的，解决现有空气锤钻井单只钻头长井段钻进磨损严重的问题，克服现有石油气体钻井空气锤钻井技术存在的长井段钻进井眼缩径的不足。

本实用新型采用的技术方案是：三翼面保径空气锤钻头，主要由钻头体、边齿、平齿和保径齿组成，在钻头体前端的锥形面上均匀布置着三个等弧的圆柱面，即三翼面。在钻头体的底部镶嵌有平齿，在钻头体底部的周边镶嵌有边齿，其特征在于：在三翼面上镶嵌有保径齿。保径齿圆柱形硬质合金齿。保径齿均匀分布在三翼面上，全部保径齿的外顶端在同一个圆周面上，所述的圆周面的中心线是钻头体的中心线。

为了加强保径效果，所述的全部保径齿外顶端所在的圆周面的直径与边齿形成的最大外圆的直径相同。

保径齿顶端所在的圆周面与钻头体底平面垂直。

所述的平齿和边齿采用的是半球形硬质合金柱齿。

所述的保径齿是圆柱形硬质合金齿。

本实用新型的有益效果：本实用新型三翼面保径空气锤钻头，具有高效保径功能，满足了空气锤钻头在长井段钻进的需求。在长井段钻进时，边齿磨损后，分布在三翼面上的保径齿能由顶端向底部依次起到边齿的作用，有效地保证了空气锤在长井段钻进时钻出孔径一致的井眼。

使用本实用新型不仅能提高井眼的钻进质量，而且提高了井眼质量稳定性，即延长了单只钻头保径的钻进长度，这样在设计井深不变的情况下，减少了钻头的使用数量，降低了投资成本，减少了钻头起下钻次数，缩短了钻井周期，降低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型三翼面保径空气锤钻头纵剖面结构示意图，是图3的B-B剖面图。

图2是本实用新型三翼面保径空气锤钻头纵剖面结构示意图，是图3的A-A剖面图。

图3是图1和图2的仰视图。

图中，1.钻头体，2.保径齿，3.边齿，4.平齿，5.三翼面。

具体实施方式

实施例1：以一个规格为121/4″的三翼面保径空气锤钻头为例，对本实用新型作进一步详细说明。

参阅图3。本实用新型三翼面保径空气锤钻头，包括钻头体1、边齿3、平齿4、保径齿2。平齿4和边齿3采用的是半球形硬质合金柱齿。在钻头体前端的锥形面上均匀布置着三个等弧的圆柱面，即三翼面5。参阅图2。在钻头体1的底部镶嵌有平齿4，在钻头体1底部的周边镶嵌有边齿3，边齿3形成的最大外圆的直径是311.15毫米(121/4″)。

参阅图1。在三翼面5上镶嵌有保径齿2，保径齿2为圆柱形硬质合金齿，直径为12毫米，长度为13毫米。保径齿2均匀分布在三翼面5上，全部保径齿2的外顶端在同一个直径是311.15毫米(121/4″)的圆周面上，所述的圆周面的中心线是钻头体1的中心线。全部保径齿2外顶端所在的圆周面的直径与边齿3形成的最大外圆的直径相同。保径齿2顶端所在的圆周面与钻头体1底平面垂直。

近两年，随着KQC系列空气锤现场应用的推广，对空气锤钻井的寿命、钻进质量、耐高温能力等提出了更高要求，因此结合现场需求，设计了“三翼面保径空气锤钻头”，以解决井眼缩径问题，并在2008年空气锤钻井现场试用中取得了良好效果。