[实用新型]一种PDC钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及钻探钻头领域，更具体的涉及一种PDC钻头。

背景技术

PDC钻头是聚晶金刚石复合片钻头的简称，是石油钻井行业常用的一种钻井工具，是用人造聚晶石切削块嵌于钻头胎体而成的一种新型切削型钻头。它以锋利、高耐磨、能自锐的金刚石作为切削元件，从而能够在低钻压下取得高进尺和高钻速，且安全性更高。在过去几年间，随着PDC产品性能的不断改进，PDC切削齿的质量和类型都发生了巨大的变化，钻头的抗冲蚀和抗冲击能力都大为提高了。除了材料和制造工艺方面的发展以外，PDC产品在切削齿的设计技术和布齿方式上也实现了重大突破。现在，PDC钻头已经可被应用于更硬、腐蚀性更强、环境更加多变的地层中。

现有技术中的常规PDC钻头在钻探较硬的地质层时，由于钻头和地层相接触，钻头产生较为强烈的涡动和震动。PDC钻头长期处于恶劣的工况下，始终处于涡动和震动的工作状态下，工作状态极不稳定，易使钻头的切削齿遭到损坏，大大的降低了PDC钻头胎体的使用寿命和耐用性。

针对提高PDC钻头稳定性的研究，已经有了一些成果。中国专利授权公告号为CN2217098的中国专利公开了一种抗回旋PDC钻头，在钻头冠部有一无PDC切削齿区，侧面镶有一个具有一定包角的光滑保径块，防止了钻头的回旋运动，实现了动态平衡设计，保证了钻头能平稳工作，在一定程度上提高了机械钻速，延长了钻头的使用寿命。

申请号为201220319647.7的中国专利公开了一种石油钻井PDC钻头，该PDC钻头包括主刀翼和副刀翼，其结构形状为阿基米德螺旋线，使钻头在垂直井壁的方向上呈现出的力小于直刀翼的情况。减小了钻头与井壁的接触应力，降低了钻头发生震动的几率和震动程度，因而提高了钻头的稳定性和抗冲击能力，可是钻头在较硬的地层中平稳钻进，发挥其机械钻速快、使用寿命长的优势，节约了钻井成本。

上述研究成果虽在一定程度上改善了震动，但效果并不是很明显，切削齿在与僵硬地表接触过程中依然受到强烈的冲击，这一问题急需得到解决。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提出一种工作时稳定性更高，使用寿命更长的PDC钻头。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种PDC钻头，包括钻头基体、刀翼和嵌入于所述刀翼上的切削齿，所述刀翼包括长刀翼和短刀翼；所述长刀翼形成的内锥线与所述钻头基体的中心轴线的夹角为75°。

进一步的，所述长刀翼和短刀翼成对设置，并沿所述钻头基体径向交错分布。

进一步的，所述刀翼上还设置有副切削齿。

本实用新型的有益效果为：本实用新型将长刀翼形成的内锥线与钻头基体的中心轴线的夹角由现有的70°改进为75°，使得位于内锥面内的切削齿露出长刀翼部分的高度降低，使钻头在工作过程中的稳定性更好；同时，内锥面形成的中心锥面与地层间的间隙较小，当钻头震动时，由于切削齿露出长刀翼部分高度降低，钻头的基体能够接触到井底，抑制钻头的震动，更进一步的提高钻头工作的稳定性；使用本实用新型中的钻头，钻井速度能提高10%，钻井进尺量能够提高5%。

附图说明

图1为本实用新型提出的PDC钻头的整体结构示意图；

图2为本实用新型提出的PDC钻头的整体结构俯视结构示意图；

图3为本使用新型提出的PDC钻头的长刀翼内锥线与钻头基体中心轴线夹角示意图。

附图标记：

1、钻头基体；2、长刀翼；3、短刀翼；4、切削齿；5、副切削齿；6、内锥线；7、钻头基体中心轴线。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式对本实用新型的技术方案进行进一步的详细说明。

如图1和图2所示，为本实用新型提出的PDC钻头，包括钻头基体1，所述钻头基体1上设置有刀翼。刀翼分为长刀翼2和短刀翼3，长刀翼2和短刀翼3成对设置，并沿钻头基体1的径向交错分布，优选的，刀翼的数量为3对，长刀翼2和短刀翼3的数量各为3个。长刀翼2和短刀翼3上均设置有用于钻探过程中起切削作用的切削齿4，切削齿4的一侧还设置有辅助切削的副切削齿5。