[发明专利]一种带有锥形辅助切削齿PDC钻头

说明书

本发明涉及钻头工具领域中的一种带有锥形辅助切削齿PDC钻头。其主要由钻头基体、刀翼、PDC主切削齿、PDC切削齿、锥形齿、喷嘴、流道和排屑槽组成，喷嘴镶装在钻头基体上，刀翼固定在钻头基体上，PDC主切削齿布置在每个刀翼上。钻头后排齿布齿方式：相邻两个刀翼的后排齿以刀翼间隔布置锥形齿与PDC切削齿的方式，且锥形齿比PDC主切削齿的出露低1‑2mm，PDC切削齿比PDC主切削齿的出露低2‑3mm。各切削齿出露度关系：PDC主切削齿>锥形齿> PDC切削齿。本发明依靠其特殊的阶梯式辅助破岩结构使其具有钻速高、高寿长的优点，这个高效破岩的过程与钻压大小及转速快慢没有直接关系。

技术领域

本发明涉及一种石油天然气钻井钻头，尤其是一种带有锥形辅助切削齿PDC钻头。

背景技术

常规PDC钻头在非均质及可钻性差的地层钻进时，破岩效果不佳，钻头使用寿命短，损坏严重，无法满足高效破岩的要求。因此，为了在非均质及可钻性差的地层高效钻进，常常采用增大钻压，提高钻头转速的钻进方法，但这样会使钻头寿命显著缩短。既能够提高PDC钻头钻进效率又不缩短钻头寿命的一种有效方法是采用高效破岩的全进口PDC钻头，但成本太高。

发明内容

发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种采用常规钻压、转速在非均质和可钻性差地层，仍能达到高效破岩效果的带有锥形辅助切削齿PDC钻头。

本发明的技术方案：

一种带有锥形辅助切削齿PDC钻头，包括钻头基体1、刀翼2、PDC主切削齿3、PDC切削齿4、锥形齿5、喷嘴6、流道7和排屑槽8组成，喷嘴6镶装在钻头基体1上，刀翼2固定在钻头基体1上，PDC主切削齿3、PDC切削齿4、锥形齿5布置在刀翼2上，其中：PDC主切削齿3作为前排齿布置在钻头所有刀翼2的前排，锥形齿5与PDC切削齿4作为后排齿分别交替布置在不同刀翼2的后排，各切削齿出露度关系：PDC主切削齿3>锥形齿5> PDC切削齿4。

上述方案进一步包括：

锥形齿5比PDC主切削齿3的出露低1-2mm， PDC切削齿4比PDC主切削齿3的出露低2-3mm。

针对刀翼数为奇数，则最后一个刀翼后排优先布置锥形齿。

针对刀翼长度不同，则PDC切削齿4优先布置在较长的刀翼上。

本发明依靠其特殊的阶梯式辅助破岩结构使其具有钻速高、高寿长的优点，这个高效破岩的过程与钻压大小及转速快慢没有直接关系。

附图说明

图1为本发明的一种钻头布齿结构示意图。

图2 为本发明的一种钻头锥形齿与PDC主切削齿的出露度关系图。

图3为本发明的一种钻头PDC切削齿与PDC主切削齿的出露度关系图。

图中标记：1、钻头基体，2、刀翼，3、PDC主切削齿，4、PDC切削齿，5、锥形齿，6、喷嘴，7、流道，8、排屑槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

实施例1，一种带有锥形辅助切削齿PDC钻头，包括钻头基体1、刀翼2、PDC主切削齿3、PDC切削齿4、锥形齿5、喷嘴6、流道7和排屑槽8组成，喷嘴6镶装在钻头基体1上，刀翼2固定在钻头基体1上，PDC主切削齿3、PDC切削齿4、锥形齿5布置在刀翼2上，其中：PDC主切削齿3作为前排齿布置在钻头所有刀翼2的前排，锥形齿5与PDC切削齿4作为后排齿分别交替布置在不同刀翼2的后排，各切削齿出露度关系：PDC主切削齿3>锥形齿5> PDC切削齿4。

实施例2，在实施例1的基础上，针对刀翼数为奇数，则最后一个刀翼2后排优先布置锥形齿5。