[实用新型]一种防斜PDC钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油天然气钻井技术领域，特别涉及一种PDC钻头，具体地说，是一种冠部呈浅内锥形的防斜PDC钻头。

背景技术

由于PDC钻头在软地层或中硬地层中有机械钻速快、寿命长、进尺多的优点，所以在石油天然气钻井中广泛应用。目前，在用的常规PDC钻头主要有两种布齿方式。一种是自由式布齿，PDC切削齿均匀的布置在钻头冠部表面上。自由式布齿钻头在钻进时比较平稳，但是排屑槽小，岩屑排出不够流畅，钻头容易发生泥包。另一种是刀翼式布齿，刀翼式布齿钻头所有的PDC切削齿布置在刀翼上，这种结构的PDC钻头流道通畅，有利于清洗岩屑。但是，常规结构刀翼式结构，由于布齿均匀性不如自由式布齿，钻头受力不均匀，在钻遇倾角较大地层时，会出现井斜变化，影响井身质量。采用的防斜手段主要是采用“钟摆钻具+小钻压”模式钻进。小钻压钻进模式，减弱了钻压参数，会造成机械钻速减慢，增加钻井成本。

中国专利公告号为CN2161715，提供了“一种具有台阶式保径结构的钢体PDC钻头”。主要由钢体、PDC切削齿、保径齿和喷嘴组成，其特征是钻头钢体的保径部位有一个台阶，该台阶的大小为1.5～2.5mm。采用台阶式保径结构，避免了钻头钢体的保径部位易于与井壁岩石接触之缺陷，同时也减小了钻头与岩石接触的总面积，从而提高钻头的平均机械钻速和平均单只进尺。

实用新型内容

本实用新型的目的是：石油天然气钻井提供一种防斜PDC钻头，适于在软地层或中硬地层快速钻进，并且在直井中钻进具有良好的防斜效果，在定向井中钻进具有稳定性高，具有好的稳斜性能。

本实用新型采用的技术方案是：防斜PDC钻头，主要由喷嘴(1)、刀翼(2)和基体(3)组成，在基体(3)内有四个喷嘴(1)，在基体(3)的壁上均匀固定有四个刀翼(2)，在刀翼(2)上均匀固定有PDC切削齿，在刀翼(2)的侧壁上固定有保径齿。其特征在于：基体(3)的冠部顶面中心为圆弧形凹面，在为圆弧形凹面上部连接有圆锥面，圆锥面的圆锥角在160～170°之间。

防斜PDC钻头基体冠部形状为浅内锥形，并且四个刀翼上均衡布有PDC切削齿和保径齿，使钻头在钻进过程中侧向力减到最小。从而使该种PDC钻头在直井中具有好的防斜效果，在定向井中稳定性高，具有好的稳斜性能，适于在软地层或中硬地层快速钻进。

本实用新型的有益效果：本实用新型防斜PDC钻头，由于采用基体冠部形状浅内锥形防斜力平衡结构，在钻进过程中，在同样的钻井条件下，比常规钻头具有更好的防斜效果，钻井过程中每钻深一百米最大井斜不超过1度。

附图说明

图1是本实用新型防斜PDC钻头结构示意图，是基体3上布有四个喷嘴1、四个刀翼2的示意图。

图2是防斜PDC钻头基体3的纵剖面示意图，表示基体3冠部形状。

图中，1.喷嘴，2.刀翼，3.基体。

具体实施方式

实施例1：以一个防斜PDC钻头为例，对本实用新型作进一步详细说明。

参阅图1。本实用新型防斜PDC钻头，主要由喷嘴1、刀翼2和基体3组成，在基体3内有四个喷嘴1，在基体3的壁上均匀固定有四个刀翼2，在刀翼2上均匀固定有PDC切削齿，在刀翼2的侧壁上固定有保径齿。喷嘴1和刀翼2的固定方法与现有技术相同。参阅图2。基体3的冠部顶面中心为圆弧形凹面，在为圆弧形凹面上部连接有圆锥面，圆锥面的圆锥角α为165°。