[发明专利]定向钻进PDC钻头

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油天然气钻井钻头，尤其是一种定向钻进PDC钻头。

背景技术

目前在石油天然气行业中进行定向钻进时使用的PDC钻头的刀翼数量与同尺寸直井钻进PDC钻头相当，数量较少，达到钻头直径尺寸的PDC切削齿数量少，虽然在软地层中定向钻进时，增斜率高、机械钻速快，但用于较硬地层的定向钻进时却存在增斜率低、钻头寿命短的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种定向钻进PDC钻头。

为解决上述技术问题，本发明定向钻进PDC钻头主要由钻头基体、主刀翼、辅助刀翼、PDC切削齿、保径块、喷嘴、流道和排屑槽组成，PDC切削齿固定在主刀翼和辅助刀翼上，保径块与主刀翼连成一体，喷嘴镶装在钻头基体上，在每一个辅助刀翼上仅仅固定一颗PDC切削齿，而且该颗PDC切削齿达到钻头的直径尺寸。

辅助刀翼上面没有与之相连接的保径块。

主刀翼上最外一颗PDC切削齿也达到钻头的直径尺寸。

在较硬地层中定向钻进时，采用这样的结构后，由于所有辅助刀翼上的PDC切削齿都达到了钻头的直径尺寸，钻头每转参与切削井眼高边的切削齿数量增多了，因此钻头每转切削井眼高边的岩石量也增多了，所以提高了增斜率。在较硬地层中定向钻进时，通常钻头外径部位最容易损坏，由于达到钻头直径尺寸的总切削齿数量的增多，使钻头外径部位的耐磨性和强度得到了提高，所以延长了钻头使用寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明定向钻进PDC钻头一种实施方式的钻头冠部端面示意图。

图2是本发明定向钻进PDC钻头一种实施方式的钻头冠部轴向剖面示意图之一。

图3是本发明定向钻进PDC钻头一种实施方式的钻头冠部轴向剖面示意图之二。

具体实施方式

参照图1、图2和图3的定向钻进PDC钻头主要由钻头基体1、主刀翼2、辅助刀翼8、PDC切削齿3、保径块4、喷嘴5、流道6和排屑槽7组成，PDC切削齿3固定在主刀翼2和辅助刀翼8上，保径块4与主刀翼2连成一体，喷嘴5镶装在钻头基体1上，多个辅助刀翼8分布在主刀翼2之间，在每一个辅助刀翼8上仅仅固定一颗PDC切削齿3，而且该颗PDC切削齿3达到钻头的直径尺寸。每一个辅助刀翼8上面都没有与之相连接的保径块4。每一个主刀翼2上的最外一颗PDC切削齿3也达到钻头的直径尺寸。

在较硬地层中定向钻进时，首先把图1、图2和图3所示的定向钻进PDC钻头与定向钻具组合连接起来，一同下入井底，然后开泵循环钻井液并加压开始作定向钻进。由于所有辅助刀翼8上的PDC切削齿3都达到了钻头的直径尺寸，钻头每转参与切削井眼高边的切削齿数量增多了，因此钻头每转切削井眼高边的岩石量也增多了，所以提高了增斜率。由于辅助刀翼8没有与之相连接的保径块4，因此不会降低岩屑的排出效果，在起下钻过程中也不会导致排屑槽7的堵塞。所有主刀翼2上的最外一颗PDC切削齿3也都达到钻头的直径尺寸，进一步增多了达到钻头直径尺寸的切削齿数量，有利于提高增斜率。在较硬地层中定向钻进时，通常钻头外径部位最容易损坏，由于达到钻头直径尺寸的总切削齿数量的增多，使钻头外径部位的耐磨性和强度得到了提高，所以延长了钻头使用寿命。