一片式連續(xù)油管徑向鉆井套管開窗鉆頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種連續(xù)油管徑向鉆進(jìn)用套管開窗鉆頭，用于連續(xù)油管徑向鉆進(jìn)套管開窗，屬于石油天然氣井下修井作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]連續(xù)油管徑向鉆進(jìn)技術(shù)是油氣田修井作業(yè)中的一項(xiàng)近幾年才從國(guó)外引進(jìn)的新技術(shù)，常用于油氣井生產(chǎn)后期，油氣產(chǎn)量下降，或是開采頁(yè)巖氣等致密氣藏。通過連續(xù)油管開窗側(cè)鉆出套管后，利用高壓噴射方法鉆出多個(gè)10m左右深的徑向孔，以大幅增加泄流面積，以增加油氣產(chǎn)量。
[0003]公開號(hào)為CN203655164U，公開日為2014年6月18日的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種套管開窗鉆頭，包括鉆頭本體，鉆頭本體整體呈圓柱形，其上端呈圓球面，在圓球面上圓周均勻分布3個(gè)或4個(gè)螺旋刀翼及對(duì)應(yīng)的切肩槽、排肩槽，鉆頭本體下端為螺紋連接孔或兩個(gè)對(duì)稱的銷釘掌，可直接與其他動(dòng)力鉆具或傳動(dòng)工具連接，銷釘掌之間的鉆頭本體中央為一光滑球形凹面，球形凹面兩側(cè)對(duì)稱分布有光滑弧面，光滑弧面母線與鉆頭本體軸線夾角70° -80°。該實(shí)用新型在現(xiàn)有套管開窗專用鉆頭基礎(chǔ)上改進(jìn)了刀翼結(jié)構(gòu)，通過采用螺旋刀翼、增加弧形切肩槽的方式來(lái)增強(qiáng)套管開窗過程中的應(yīng)力集中，減小開窗磨阻，從而提高開窗效率。同時(shí)，3個(gè)或4個(gè)螺旋刀翼整體作為切肩刃，保證了切削刃具有足夠強(qiáng)度，確保鉆頭足夠的使用壽命。
[0004]但以上述專利文獻(xiàn)為代表的普通開窗鉆頭，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，不能直接適用于在套壁上直接鉆徑向孔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型旨在針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷和不足，提供一種一片式連續(xù)油管徑向鉆井套管開窗鉆頭，采用本實(shí)用新型，可在套壁上直接鉆徑向孔，以便高壓噴射頭可利用水力噴射在地層鉆徑向孔，提高油氣泄流面積，提高單井油氣產(chǎn)量。
[0006]本實(shí)用新型是通過采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種一片式連續(xù)油管徑向鉆井套管開窗鉆頭，包括鉆頭本體，鉆頭本體的一端加工有連接絲扣，其特征在于:鉆頭本體的另一端頂部設(shè)置有主刀片、導(dǎo)向塊和排肩槽，所述主刀片為一個(gè)，主刀片與鉆頭本體的軸線相交布置，主刀片的中心部設(shè)置有鉆尖，所述導(dǎo)向塊為兩個(gè)，兩導(dǎo)向塊對(duì)稱分布在所述鉆頭本體的周向上，所述排肩槽開于導(dǎo)向塊的一側(cè)。
[0008]所述主刀片前角為90度，后角為1~3度，主刀片的刀刃與鉆頭本體軸線的夾角為70?80度。
[0009]在所述主刀片的橫刃處打磨形成圓滑過渡面。
[0010]兩個(gè)導(dǎo)向塊均突出于鉆頭本體的周向外壁。
[0011 ] 所述主刀片和導(dǎo)向塊的材質(zhì)均為硬質(zhì)合金材質(zhì)。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果如下:
[0013]—、一片經(jīng)鉆頭中心的整片式刀片，使鉆頭在套管開窗時(shí)，定心可靠。
[0014]二、鉆尖居中，刀片對(duì)稱分布，減輕了鉆磨時(shí)的徑向壓力。
[0015]三、刀片中間的橫刃經(jīng)打磨后，減少了橫刃的長(zhǎng)度，降低了開窗時(shí)的軸向力。
[0016]四、二片對(duì)稱布置的未經(jīng)鉆頭中心的的刀片一方面作為導(dǎo)向塊，起到穩(wěn)定鉆頭的作用，另一方面可實(shí)現(xiàn)分肩。
[0017]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。
[0018]綜上，進(jìn)行套管鉆徑向孔時(shí)，將鉆頭連接到套管開孔工具串下端，由專門的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)將鉆頭進(jìn)行90度轉(zhuǎn)向，由沿井軸方向轉(zhuǎn)換成垂直井軸方向，由馬達(dá)輸出扭矩帶動(dòng)鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)套管的穿孔。
【附圖說明】
[0019]下面將結(jié)合說明書附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，其中:
[0020]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為圖1中左視圖。
[0022]圖中標(biāo)記:
[0023]1、連接絲扣，2、鉆頭本體、3、主刀片，4、鉆尖，5、導(dǎo)向塊，6、排肩槽。
【具體實(shí)施方式】
[0024]參照說明書附圖，本實(shí)用新型的目的在于將普通套管開窗鉆頭小型化，提供一種可在套壁上直接鉆徑向孔，以便高壓噴射頭可利用水力噴射在地層鉆徑向孔，提高油氣泄流面積，提高單井油氣產(chǎn)量。其公開了一種一片式連續(xù)油管徑向鉆井套管開窗鉆頭，包括鉆頭本體2，鉆頭本體2的一端加工有連接絲扣1，其特征在于:鉆頭本體2的另一端頂部設(shè)置有主刀片3、導(dǎo)向塊5和排肩槽6，所述主刀片3為一個(gè)，主刀片3與鉆頭本體2的軸線相交布置，主刀片3的中心部設(shè)置有鉆尖4，所述導(dǎo)向塊5為兩個(gè)，兩導(dǎo)向塊5對(duì)稱分布在所述鉆頭本體2的周向上，所述排肩槽6開于導(dǎo)向塊5的一側(cè)。
[0025]主刀片3為硬質(zhì)硬質(zhì)合金材料，前角為90度，后角為1~3度，刀刃與軸線夾角為75度。導(dǎo)向塊5也為硬質(zhì)合金材料，前角為90度，后角為2~3度。在主刀片3橫刃處打磨以消除橫刃。
[0026]先在鉆頭本體2上加工連接絲扣1，再在鉆頭本體2上銑出安裝刀片的槽及排肩槽6，將主刀片3及導(dǎo)向塊5分別安裝在主刀片3槽及導(dǎo)向塊5刀片槽內(nèi)并焊接好。
[0027]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0028]連續(xù)油管徑向鉆進(jìn)的工作管串從上到下依次為連續(xù)油管、連續(xù)管接頭、螺桿馬達(dá)、萬(wàn)向節(jié)鏈、套管開窗鉆頭(本實(shí)用新型)。從連續(xù)油管內(nèi)栗注流體驅(qū)動(dòng)螺桿馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿馬達(dá)帶動(dòng)萬(wàn)向節(jié)及開窗鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)，萬(wàn)向節(jié)通過固定在井眼內(nèi)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)將鉆頭由沿軸向轉(zhuǎn)至沿徑向鉆進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)套管開窗的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種一片式連續(xù)油管徑向鉆井套管開窗鉆頭，包括鉆頭本體(2)，鉆頭本體(2)的一端加工有連接絲扣(I )，其特征在于:鉆頭本體(2)的另一端頂部設(shè)置有主刀片(3)、導(dǎo)向塊(5)和排肩槽(6)，所述主刀片(3)為一個(gè)，主刀片(3)與鉆頭本體(2)的軸線相交布置，主刀片(3)的中心部設(shè)置有鉆尖(4)，所述導(dǎo)向塊(5)為兩個(gè)，兩導(dǎo)向塊(5)對(duì)稱分布在所述鉆頭本體(2)的周向上，所述排肩槽(6)開于導(dǎo)向塊(5)的一側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一片式連續(xù)油管徑向鉆井套管開窗鉆頭，其特征在于:所述主刀片(3)前角為90度，后角為1~3度，主刀片(3)的刀刃與鉆頭本體(2)軸線的夾角為70~80度。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種一片式連續(xù)油管徑向鉆井套管開窗鉆頭，其特征在于:在所述主刀片(3)的橫刃處打磨形成圓滑過渡面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一片式連續(xù)油管徑向鉆井套管開窗鉆頭，其特征在于:兩個(gè)導(dǎo)向塊(5)均突出于鉆頭本體(2)的周向外壁。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一片式連續(xù)油管徑向鉆井套管開窗鉆頭，其特征在于:所述主刀片(3 )和導(dǎo)向塊(5 )的材質(zhì)均為硬質(zhì)合金材質(zhì)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種一片式連續(xù)油管徑向鉆井套管開窗鉆頭，包括鉆頭本體，鉆頭本體的一端加工有連接絲扣，鉆頭本體的另一端頂部設(shè)置有主刀片、導(dǎo)向塊和排屑槽，所述主刀片為一個(gè)，主刀片與鉆頭本體的軸線相交布置，主刀片的中心部設(shè)置有鉆尖，所述導(dǎo)向塊為兩個(gè)，兩導(dǎo)向塊對(duì)稱分布在所述鉆頭本體的周向上，所述排屑槽開于導(dǎo)向塊的一側(cè)。采用本實(shí)用新型，可在套壁上直接鉆徑向孔，以便高壓噴射頭可利用水力噴射在地層鉆徑向孔，提高油氣泄流面積，提高單井油氣產(chǎn)量。
【IPC分類】E21B29/06
【公開號(hào)】CN204920874
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520659017
【發(fā)明人】潘正富, 盧秀德, 裴楚洲, 李劍秋, 鄒先雄, 孫兆巖, 李源源
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年8月28日