[实用新型]分屑式连续油管径向钻井套管开窗钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种连续油管径向钻进用套管开窗钻头，用于连续油管径向钻进套管开窗，属于石油天然气井下修井作业技术领域。

背景技术

连续油管径向钻进技术是油气田修井作业中的一项近几年才从国外引进的新技术，常用于油气井生产后期，油气产量下降，或是开采页岩气等致密气藏。通过连续油管开窗侧钻出套管后，利用高压喷射方法钻出多个100m左右深的径向孔，以大幅增加泄流面积，以增加油气产量。

公开号为CN203655164U，公开日为2014年6月18日的中国专利文献公开了一种套管开窗钻头，包括钻头本体，钻头本体整体呈圆柱形，其上端呈圆球面，在圆球面上圆周均匀分布3个或4个螺旋刀翼及对应的切屑槽、排屑槽，钻头本体下端为螺纹连接孔或两个对称的销钉掌，可直接与其他动力钻具或传动工具连接，销钉掌之间的钻头本体中央为一光滑球形凹面，球形凹面两侧对称分布有光滑弧面，光滑弧面母线与钻头本体轴线夹角70°~80°。该实用新型在现有套管开窗专用钻头基础上改进了刀翼结构，通过采用螺旋刀翼、增加弧形切屑槽的方式来增强套管开窗过程中的应力集中，减小开窗磨阻，从而提高开窗效率。同时，3个或4个螺旋刀翼整体作为切屑刃，保证了切削刃具有足够强度，确保钻头足够的使用寿命。

但以上述专利文献为代表的普通开窗钻头，其结构复杂，体积较大，不能直接适用于在套壁上直接钻径向孔。

发明内容

本实用新型旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种分屑式连续油管径向钻井套管开窗钻头，采用本实用新型可在套壁上直接钻径向孔，以便高压喷射头可利用水力喷射在地层钻径向孔，提高油气泄流面积，提高单井油气产量。

本实用新型是通过采用下述技术方案实现的：

一种分屑式连续油管径向钻井套管开窗钻头，包括钻头本体，钻头本体的一端加工有连接丝扣，其特征在于：钻头本体的另一端顶部设置有主刀片、导向块和排屑槽，所述主刀片由外齿、中间齿和中心齿组成，外齿、中间齿和中心齿连接成一体且与钻头本体轴线相交布置，外齿、中间齿和中心齿错齿排列，所述导向块为两个，两导向块对称分布在所述钻头本体的周向上，所述排屑槽开于主刀片的一侧。

所述主刀片前角为90度，后角为1~3度，主刀片的刀刃与钻头本体轴线的夹角为70~80度。

在所述中心齿的横刃处打磨形成圆滑过渡面。

两个导向块和所述外齿均突出于钻头本体的周向外壁。

所述主刀片和导向块的材质均为硬质合金材质。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果如下：

一、主刀片由外齿、中间齿和中心齿组成，采用错齿排列结构，有非常好的分屑效果，钻出的钻屑很小，易于排出，不易卡钻。

二、钻尖居中，刃型对称，钻尖定心好，切削力相互平衡，在入钻和钻削过和中比较平稳。

三、中心齿刀刃的中间横刃经打磨后，消除了横刃的长度，降低了开窗时的轴向力。

四、外齿的副刀刃与二片对称布置的未经钻头中心的的导向块，起到辅助支承作用，减少入钻和出钻时的振动。

五、主刀片采用90度前角及1~3度后角，降低了主刀片崩刃的可能性。

综上，进行套管钻径向孔时，将钻头连接到套管开孔工具串下端，由专门的导向机构将钻头进行90度转向，由沿井轴方向转换成垂直井轴方向，由马达输出扭矩带动钻头转动，实现对套管的穿孔。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型分屑式套管开窗钻头示意图；

图2为图1中左视图。

图中标记：

1、外齿，2、中心齿、3、中间齿，4、连接丝扣，5、导向块，6、排屑槽。

具体实施方式

参照说明书附图，本实用新型的目的在于将普通套管开窗钻头小型化，提供一种可在套壁上直接钻径向孔，以便高压喷射头可利用水力喷射在地层钻径向孔，提高油气泄流面积，提高单井油气产量。其公开了一种分屑式连续油管径向钻井套管开窗钻头，包括钻头本体，钻头本体的一端加工有连接丝扣4，钻头本体的另一端顶部设置有主刀片、导向块5和排屑槽6，所述主刀片由外齿1、中间齿3和中心齿2组成，外齿1、中间齿3和中心齿2连接成一体且与钻头本体轴线相交布置，外齿1、中间齿3和中心齿2错齿排列，所述导向块5为两个，两导向块5对称分布在所述钻头本体的周向上，所述排屑槽6开于主刀片的一侧。