申請人:中國石油化工股份有限公司
摘要:本實用新型涉及石油、煤層氣、頁巖氣等領域鉆探用PDC(聚晶金剛石復合片)鉆頭,尤其涉及一種適應于多種巖性及硬度地層的PDC鉆頭。它包括有位于鉆頭體冠部的多個刀翼;全部刀翼在側向上的投影輪廓形線包括以鉆頭體中心軸線為對稱中心的內錐線、與內錐線兩側最高點相銜接的兩段拋物線;所述刀翼的工作面位于所述內錐線和拋物線構成的回轉面上,刀翼的工作面上分布的有切削齒;所述鉆頭體的冠部還分布有可換噴嘴。本實用新型在鉆井作業中滿足了定向井軌跡控制需要,對地層適應性強,破巖效率高,在多種硬度地層鉆進中具有良好的穩定性、耐久性和較高的機械鉆速,提高了單只PDC鉆頭的綜合使用效益。
主權利要求:1.一種適應于多種巖性及硬度地層的PDC鉆頭,包括有位于鉆頭體(1)冠部的多個刀翼(2);其特征是:全部刀翼(2)在側向上的投影輪廓形線包括以鉆頭體中心軸線(3)為對稱中心的內錐線(4)和與內錐線兩側最高點相銜接的兩段拋物線(5);所述刀翼(2)的工作面位于所述內錐線和拋物線構成的回轉面上,刀翼的工作面上分布的有切削齒(6);所述鉆頭體的冠部還分布有可換噴嘴(7)。
2.根據權利要求1所述的適應于多種巖性及硬度地層的PDC鉆頭,其特征是:所述刀翼(2)相對鉆頭體中心呈不均勻分布,其中一個刀翼過鉆頭體中心。
3.根據權利要求1或2所述的適應于多種巖性及硬度地層的PDC鉆頭,其特征是:所述內錐線(4)與鉆頭體中心軸線夾角為13°~18°,內錐線(4)兩側最高點至鉆頭體中心軸線(3)的距離為鉆頭直徑的1/4-1/3。
4.根據權利要求1或2所述的適應于多種巖性及硬度地層的PDC鉆頭,其特征是:所述切削齒(6)直徑大于等于13mm,小于等于19mm;單個刀翼上相鄰切削齒的間距均在2mm至3. 5mm之間選擇。
5.根據權利要求l或2所述的適應于多種巖性及硬度地層的PDC鉆頭,其特征是:從鉆頭體中心至內錐線兩最高點部位的切削齒切削角為-15°,從內錐線兩側最高點至鉆頭外緣的切削齒切削角為-20°。
6.根據權利要求1或2所述的適應于多種巖性及硬度地層的PDC鉆頭,其特征是:所述刀翼(2)下部設置有保徑,保徑由安裝切削齒的切削齒保徑(8)和不安裝切削齒的標準保徑(9)組合而成。