[实用新型]一种深井六刀翼PDC钻头

说明书

技术领域

本实用新型属于石油勘探领域，具体的说是一种深井六刀翼PDC钻头。

背景技术

在石油钻井中，特别是深井钻进中，现有技术的六刀翼PDC钻头，刀翼与切削齿分布不 合理，常常在钻进中出现肩部磨损严重与磨心现象发生，主要是钻头肩部布齿密度与防震不 足，心部切削齿角度和限位不合理等原因，造成钻头先期损坏，严重影响钻井速度。

发明内容

本实用新型的目的是要针对现有技术不足提供一种深井六刀翼PDC钻头，该钻头结构简 单合理，刀翼与切削齿分布合理，不会有肩部磨损与磨心现象发生，也不会造成钻头先期损 坏而影响钻井速度。

本实用新型采用的技术方案是：一种深井六刀翼PDC钻头，其特征在于：该PDC钻头冠 部包括第一刀翼、第二刀翼、第三刀翼、第四刀翼、第五刀翼和第六刀翼六个刀翼，其中所 述第一刀翼的轴向位置角度分布是0°、第二刀翼的轴向位置角度分布是61°、第三刀翼的 轴向位置角度分布是121°、第四刀翼的轴向位置角度分布是186°、第五刀翼轴向位置角度 分布是242°、第六刀翼轴向位置角度分布是298°。

所述第一刀翼、第三刀翼和第五刀翼为钻头的主刀翼，第二刀翼、第四刀翼、第六刀翼 为钻头的副刀翼。

所述第二刀翼和第三刀翼之间、第四刀翼和第五刀翼之间、第六刀翼和第一刀翼之间分 别设置有一个固定喷嘴；所述第一刀翼和第二刀翼之间、第三刀翼和第四刀翼之间、第五刀 翼和第六刀翼之间分别设置有一个可调喷嘴；所述第一刀翼、第三刀翼和第五刀翼上设置有 两个减震节，所述第二刀翼、第四刀翼和第六刀翼上分别设置有一个减震节；所述第一刀翼、 第二刀翼、第三刀翼、第四刀翼、第五刀翼和第六刀翼上均设置有稳定块；相邻的每两个刀 翼之间分布有钻头排屑槽；每个刀翼的保径处均加工有边倒圆角。

所述减震节的高度低于主切削齿1mm，减震节采用半径为8mm的球型，稳定块采用两面 倒圆角半径为7mm的圆柱形。

所述第一刀翼、第二刀翼、第三刀翼、第四刀翼、第五刀翼和第六刀翼上的主副切削齿 齿数分别为13个、9个、12个、9个、11个、9个，主切削齿总齿数为42个、副切削齿总 齿数为21个。

所述主切削齿和副切削齿均采用φ13mm齿，副切削齿高度比主切削齿低1.5mm；所述主 切削齿的后倾角取值在15°～20°范围，从内部向外部逐次增加，所述副切削齿的后倾角取 值在20°～22°范围。

本实用新型具有以下优点和积极效果：

1、本实用新型通过增加切削齿密度，提高钻头抗磨损和抗冲击性能，增加减震节和稳定 块提高钻头的稳定性，合理的喷嘴布置等有效延长钻头在深部钻井中的高效性。

2、本实用新型结构简单合理，刀翼与切削齿分布合理，不会有肩部磨损与磨心现象发生， 也不会造成钻头先期损坏而影响钻井速度。

3、本实用新型钻头上喷嘴采用可调喷嘴与固定喷嘴相结合的方式，避免了全部布置可调 喷嘴对刀翼强度的影响，同时会减少钻井风险。

4、本实用新型的超强结构设计使得钻头在使用中寿命更长，稳定性更好，能有效减少起 下钻次数，实践证明该方法设计的六刀翼PDC钻头特别适合深井钻进，比以往钻头寿命提高 40％-60％，有效提高了钻井速度。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型图1的侧视图。

图中附图标记：001为第一刀翼，002为第二刀翼，003为第三刀翼，004为第四刀翼， 005为第五刀翼，006为第六刀翼，007为钻头排屑槽，008为固定喷嘴，009为可调喷嘴， 010为减震节，011为φ13mm齿，012为稳定块，013为边倒圆角。

具体实施方式

由附图1、2所示：该PDC钻头冠部包括第一刀翼001、第二刀翼002、第三刀翼003、 第四刀翼004、第五刀翼005和第六刀翼006六个刀翼，所述六个刀翼呈逆时针分布，其中 第一刀翼001的轴向位置角度分布是0°、第二刀翼002的轴向位置角度分布是61°、第三 刀翼003的轴向位置角度分布是121°、第四刀翼004的轴向位置角度分布是186°、第五刀 翼005轴向位置角度分布是242°、第六刀翼006轴向位置角度分布是298°，上述PDC钻头 轴向位置角度的分布方式使得钻头力平衡达到最优。