[实用新型]正前角齿和负前角齿在同一钻头的石油钻头

说明书

技术领域

本实用新型用于石油、天然气钻采技术，特别是一种正前角齿和负前角齿在同一钻头的石油钻头。

背景技术

现有的石油、气开采钻头，其钻头的头部都是负前角齿布齿，这种齿布齿的优点是齿尖强度好，耐冲击，它的切削原理是：对钻头施加钻压，并同时转动，这时力通过负前角齿分解成向下的压力F1和向前的剪切力F2共同对地层进行挤压及剪切形成钻进。(如图2A所示)但由于地层的复杂性，在进行钻探时会遇到各种不同的地质情况，如泥岩地层(即橡皮泥地层)，传统的钻头由于其切削角度为负前角，对地层产生的挤压会使其凹陷下去，即产生所谓让刀现象(如图2B所示)，使其钻探进度大大减弱钻进速度非常缓慢，延长了工作时间。这便是当今世界在开采油气井时遇到的最大难题。至今仍未能得到有效地解决，所以成为世上一项尚未解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于公开一种在现有钻头的基础上，对钻头齿的布置针对泥岩特性作了既能较轻松的楔入泥岩中，这样就能对泥岩进行有效的切削，又耐冲击，又不易造成齿崩缺的正前角齿和负前角齿在同一钻头的石油钻头。

为了达到上述目的所采用的技术方案是：

正前角齿和负前角齿在同一钻头的石油钻头，每一个钻头基体上至少有两条长刀翼，其余为短刀翼，同一条长刀翼或短刀翼上设有齿向一致的正前角齿或负前角齿。所述的长刀翼和短刀翼上的正前角齿和负前角齿每隔一条或二条或三条就相互交叉布局。如图2所示。

本实用新型的工作原理和优点在于：

由于有了上述正前角齿与负前角齿在同一钻头的布局，就不会对泥岩产生向下的挤压力，而是能较轻松的楔入泥岩中，这样就能对泥岩进行有效的切削。避免了钻头只有正前角而楔角小，不耐冲击的缺陷。而将二者技术优势结合起来使用，互相弥补其弱点，使其对泥岩地层的钻进得到有效的提高，从而解决了当前泥岩地层的钻探中所遇到的难题。

附图说明

图1是钻头齿向对泥岩钻探效果比较示意图。

图2是A、B刀翼交叉布局示意图。

其中：1、钻头基体；2、长刀翼；3、短刀翼；A、正前角齿；B、负前角齿。

具体实施方式

正前角齿和负前角齿在同一钻头的石油钻头，在钻头基体1上，每一条长刀翼2和短刀翼3上的齿向是一致的，如A刀翼即刀翼上的每一个齿向都是负前角齿；如B刀翼即刀翼上的每一个齿向都是正前角齿。每一个钻头至少有两条长刀翼2，其余为短刀翼3。其特点是所述的正前角齿与负前角齿在同一钻头是指A与B两种齿向的形状布局为A、B刀翼相互交叉布局，整个钻头中，无论是A长刀翼2还是A短刀翼3，  B长刀翼2还是B短刀翼3，A与B每隔一条就相互交叉布局。如图1、2所示。

优先选择在8个刀翼钻头进上实施，因为采用正负前角隔排(翼)布齿，那么有4个刀翼是负前角布齿，它们能够自成体系的形成一个4刀翼钻头进行正常钻进。但当在特定情况下需要补充时，另外4个正前角布齿的刀翼则会对它进行补充。随着不断的发展，还会采用4～16个刀翼、双排布齿等方式。