[实用新型]一种具有稳定工具面的定向钻井用PDC钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油天然气定向钻井领域，特别是涉及石油天然气定向钻井用PDC钻头。 

背景技术

目前越来越多油井采用定向井的井身结构。定向用PDC钻头配合Power Drive，Power V，螺杆等井下动力工具的井下定向系统被广泛使用。 

定向用PDC钻头在定向井中不仅用于直井段，还被用于造斜段、稳斜段和降斜段。这对定向用PDC钻头提出了很高的要求：1)在直井段钻进时要有一定的控制井斜的能力；2)造斜时要有足够的造斜能力；3)稳斜时要能够将井斜控制在一定的角度内；4)降斜时要能够降低井斜；5)要有稳定的工具面，在进行各种定向作业时，工具面的波动要小，方位控制容易。 

常规PDC钻头在用于定向钻井时时，扭矩大，工具面不稳定，所加钻压较小，机械钻速低，不能适应这种定向钻井的要求。 

因此，现有技术中迫切需要一种具有稳定工具面的定向钻井用PDC钻头。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够解决现有技术中存在的上述问题的定向钻井用PDC钻头。 

为了让定向用PDC钻头在钻井时具有稳定的工具面特征，必须让PDC钻头在各种钻进作业时保持平稳状态，即钻头工作时反馈到地面的扭矩、泵压等特征参数变化小。 

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种PDC钻头，其特征在于，所述PDC钻头具有浅内锥，并且在PDC钻头的保径上设置有保径侧向复合片和倒划眼复合片，在钻头冠部设置有防撞节，从而使得所述PDC钻头具有稳定工具面。 

优选地，在所述PDC钻头中，所述内锥的内锥角为144-152度。 

优选地，在所述PDC钻头中，所述保径侧向复合片设置于PDC钻头的保径面上，其切削刃高于保径面0.5mm-3mm。 

优选地，在所述PDC钻头中，所述防撞节位于PDC钻头的切削复合片的后方，位于与切削复合片相同的以PDC钻头中轴线为圆心的圆周上。 

优选地，所述防撞节位于PDC钻头的外锥和肩部位置。 

本实用新型的有益效果在于，根据本实用新型的PDC钻头在定向作业时能够提供稳定的工具面特征，同时钻头具有足够的造斜能力，这样的钻头可以有效地提高钻井效率。 

因此，通过本实用新型的PDC钻头，就使得钻头具有稳定的工具面和良好的定向效果。 

附图说明

以下将参照附图结合本实用新型的优选实施例对本实用新型进行示例说明，其中： 

图1为根据本实用新型的PDC钻头的一个优选实施例的示意图。 

图2为根据本实用新型的PDC钻头的一个优选实施例的浅内锥的示意图。 

图3示意性示出了根据本实用新型的PDC钻头的一个优选实施例的位于保径面上的保径侧向复合片。 

图4示意性示出了根据本实用新型的PDC钻头的一个优选实施例的倒划眼复合片和防撞节。 

具体实施方式

下面将参照附图示例性地给出本实用新型的实施例。应当理解，本说明书中示出的任何实例都不是限制性的，而仅仅是示例性的。 

图1示出了根据本实用新型的PDC钻头的一个优选实施例。如图1所示，PDC钻头1具有浅内锥，并且在PDC钻头的保径上设置有保径侧向复合片4和倒划眼复合片5，在钻头冠部设置有防撞节，从而使得所述PDC钻头具有稳定工具面。 

图2示出了根据本实用新型的PDC钻头的一个优选实施例的浅内锥。如图2所示，PDC钻头的内锥的内锥角α可为144-152度。 

图3和图4分别示意性示出了根据本实用新型的PDC钻头上的保径侧向复合片4和倒划眼复合片5及防撞节6。 

如图1和3所示，保径侧向复合片4设置于PDC钻头的保径面2上，其切削刃高于保径面0.5mm-3mm。 

如图1和4所示，倒划眼复合片5设置于PDC钻头1的保径上。防撞节6位于PDC钻头1的切削复合片3的后方，位于与切削复合片3相同的以PDC钻头中轴线为圆心的圆周上。 

根据本实用新型的PDC钻头1采用浅内锥。内锥深的PDC钻头具有良好的控制井斜能力，相反，内锥浅的PDC钻头具有良好的造斜能力，这使PDC钻头在造斜时能够减少扭矩波动，有助于稳定工具面。 

另外，根据本实用新型的PDC钻头1具有保径侧向复合片4、倒划眼复合片5。这些特征保证PDC钻头具有足够的侧向切削能力，满足钻头在造斜作业时的要求。与此同时，保径侧向复合片4和倒划眼复合片5在钻头造斜作业时，也保护了钻头的保径，保证了井眼的尺寸。