一種刀翼可伸縮的pdc鉆頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及鉆井工具領(lǐng)域，具體是一種刀翼可伸縮的PDC鉆頭，特別適用于定向井、水平井鉆井破巖。
【背景技術(shù)】
[0002]定向井、水平井等需要導(dǎo)向鉆進的井中，采用PDC鉆頭導(dǎo)向鉆進，具有機械鉆速高、使用壽命長、安全性高等優(yōu)點，但也存在滑動鉆進時工具面不穩(wěn)，易憋泵，造斜率偏低等缺點。根據(jù)大量PDC鉆頭實鉆經(jīng)驗可以看出，機械鉆速快慢、工具面是否穩(wěn)定與PDC鉆頭的刀翼數(shù)量有很大關(guān)系，刀翼少則鉆頭容易吃入地層，復(fù)合鉆進機械鉆速高，但滑動鉆進時工具面不穩(wěn)、易憋泵、造斜率低；刀翼多則鉆頭難以吃入地層，復(fù)合鉆進機械鉆速偏低，但滑動鉆進工具面穩(wěn)定、不易憋泵、造斜率高。導(dǎo)向鉆進過程是一個滑動鉆進與復(fù)合鉆進交替的過程，目前使用的PDC均是固定刀翼數(shù)量，PDC刀翼數(shù)量一定時，無法同時滿足復(fù)合鉆進時既有較高機械鉆速，滑動鉆進時又能工具面穩(wěn)定、有較高造斜率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]該實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種刀翼可伸縮的PDC鉆頭，以通過改變不同鉆進方式下刀翼數(shù)量，在定向鉆進時活動刀翼伸出最長切削地層，保證工具面穩(wěn)定，有較高造斜率；復(fù)合鉆進時活動刀翼縮回，固定刀翼可以更好地吃入地層，保證有較高的機械鉆速。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0005]一種刀翼可伸縮的PDC鉆頭，其包括現(xiàn)有PDC鉆頭組成的胎體1、水力通道2、固定刀翼3和噴嘴4，在此基礎(chǔ)上，在固定刀翼3之間的胎體I上還設(shè)置有活動刀翼9，固定刀翼3與活動刀翼9交替組合在胎體I上，活動刀翼9上有T形卡塊6，與之對應(yīng)的胎體I上有T形卡槽7，活動刀翼9通過T形卡塊6限定在胎體I上的T形卡槽7內(nèi)，T形卡槽7下部有限位防脫塊8、上部有卡簧4。
[0006]上述方案進一步包括:活動刀翼9在卡簧4的彈力作用下伸至最長時與固定刀翼3 —樣長。
[0007]根據(jù)上述技術(shù)背景而提出的本實用新型，通過改變不同鉆進方式下刀翼的伸縮量，在滑動鉆進時活動刀翼伸縮量小，刀翼長度與固定刀翼平齊，可切削地層，保證工具面穩(wěn)定，有較高造斜率；復(fù)合鉆進時因活動刀翼伸縮量大，活動刀翼吃入地層少，有較高的機械鉆速。其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，安全性高，適用性強。
[0008]【附圖說明】:
[0009]圖1為本實用新型PDC鉆頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為圖1的仰視圖；
[0011]圖3為圖1中胎體上T形卡槽結(jié)構(gòu)放大示意圖。
[0012]圖中:1.胎體，2.水力通道，3.固定刀翼，4.噴嘴，5.卡簧，6.T形卡塊，7.T形卡槽，8.限位防脫塊，9.活動刀翼。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0014]參照圖1、圖2和圖3，刀翼可伸縮的新型PDC鉆頭由胎體1、水力通道2、固定刀翼3、噴嘴4、卡簧5、T形卡塊6、Τ形卡槽7、限位防脫塊8、活動刀翼9組成。水力通道2貫穿胎體I內(nèi)部并且出胎體I處配多個噴嘴4，固定刀翼3、活動刀翼9最外部組成的尺寸達到鉆頭直徑尺寸，固定刀翼3固定在胎體I上與胎體I連成一體，活動刀翼9上有T形卡塊6，與之對應(yīng)的胎體I上有T形卡槽7，T形卡槽7下部有限位防脫塊8，T形卡槽7上部有卡簧5，活動刀翼9通過T形卡塊6限定在胎體I上的T形卡槽7內(nèi)，活動刀翼9隨著卡簧5的伸縮而伸縮，限位防脫塊8使活動刀翼9在卡簧5的彈力作用下伸至最長時與固定刀翼3 一樣長，限位防脫塊8同時防止活動刀翼9脫落。
[0015]采用本實用新型結(jié)構(gòu)后的PDC鉆頭，在不同鉆進方式下，由于摩阻不同等原因，鉆頭承受鉆壓不同，滑動鉆進時鉆頭承受鉆壓小，活動刀翼9承受的壓力較小，卡簧5變形小，活動刀翼9隨同卡簧5收縮少，PDC鉆頭吃入地層刀翼數(shù)量多；復(fù)合鉆進時鉆頭承受鉆壓大，活動刀翼9承受的壓力較大，卡簧5變形大，活動刀翼9隨同卡簧5收縮多，PDC鉆頭吃入地層刀翼數(shù)量少。通過改變不同鉆進方式下刀翼數(shù)量，在滑動鉆進時有較多的刀翼，保證工具面穩(wěn)定，有較高造斜率；復(fù)合鉆進時有較少的刀翼，保證有較高的機械鉆速。
【主權(quán)項】
1.一種刀翼可伸縮的PDC鉆頭，包括胎體(1)、水力通道(2)、固定刀翼(3)和噴嘴(4)，其特征是:在固定刀翼(3)之間的胎體(I)上還設(shè)置有活動刀翼(9)，固定刀翼(3)與活動刀翼(9 )交替組合在胎體(I)上，活動刀翼(9 )上有T形卡塊(6 )，與之對應(yīng)的胎體(I)上有T形卡槽(7)，活動刀翼(9)通過T形卡塊(6)限定在胎體(I)上的T形卡槽(7)內(nèi)，T形卡槽(7)下部有限位防脫塊(8)、上部有卡簧(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀翼可伸縮的PDC鉆頭，其特征是:活動刀翼(9)在卡簧(4)的彈力作用下伸至最長時與固定刀翼(3) —樣長。
【專利摘要】本實用新型涉及一種刀翼可伸縮的PDC鉆頭，其包括現(xiàn)有PDC鉆頭組成的胎體、水力通道、固定刀翼和噴嘴，在此基礎(chǔ)上，在固定刀翼之間的胎體上還設(shè)置有活動刀翼，固定刀翼與活動刀翼交替組合在胎體1上，活動刀翼上有T形卡塊，與之對應(yīng)的胎體上有T形卡槽，活動刀翼通過T形卡塊限定在胎體上的T形卡槽內(nèi)，T形卡槽7下部有限位防脫塊、上部有卡簧。本實用新型，通過改變不同鉆進方式下刀翼的伸縮量，在滑動鉆進時活動刀翼伸縮量小，刀翼長度與固定刀翼平齊，可切削地層，保證工具面穩(wěn)定，有較高造斜率；復(fù)合鉆進時因活動刀翼伸縮量大，活動刀翼吃入地層少，有較高的機械鉆速。其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，安全性高，適用性強。
【IPC分類】E21B10-62, E21B10-46
【公開號】CN204402370
【申請?zhí)枴緾N201420805380
【發(fā)明人】胥豪, 董志輝, 唐波, 孫銘新, 馮光通, 唐洪林, 楊春旭, 張曉明, 劉曉蘭, 張玲
【申請人】中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2014年12月19日