[实用新型]一种PDC钻头

说明书

本实用新型公开一种PDC钻头，所述钻头包括基体，其特征在于，所述基体的顶部具有刀翼，所述刀翼的顶端向内凹设有凹陷结构，所述凹陷结构的底面及侧面均位于所述刀翼上。本实用新型通过设置有凹陷结构，可以使得本实用新型的PDC钻头在切削岩石时，在钻头的芯部凸起台阶，限制了钻头的横向振动，有效提高了钻头的稳定性。

技术领域

本实用新型总体来说涉及一种钻头，具体而言，涉及一种PDC钻头。

背景技术

PDC钻头是采用人造聚晶金刚石复合片作为切削元件，以剪切方式破碎岩石的石油钻井工具。在可钻性较好的匀质地层中钻头可以平稳的快速钻进，但在硬地层或软硬交错的夹层中容易引起钻头的振动，特别是横向振动会导致钻头稳定性差，无法保证钻进井段的井眼轨迹质量，加之来自地层的冲击力，在这种复杂工况下，PDC钻头也会早期破坏，影响钻井提速。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种稳定性较高的PDC钻头。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种PDC钻头，所述钻头包括基体，所述基体的顶部具有刀翼，所述刀翼的顶端向内凹设有凹陷结构，所述凹陷结构的底面及侧面均位于所述刀翼上。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述凹陷结构与所述基体同心设置。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述凹陷结构的底面从所述钻头芯部到肩部呈内低外高的坡面，所述坡面的坡度为15-20度。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述凹陷结构边缘的深度为25-30mm。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述刀翼的外侧面上依次设置有多个切削元件。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述切削元件为PDC复合片和/或孕镶块。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述钻头肩部区域的切削元件为孕镶块，所述钻头其它区域的切削元件为PDC复合片。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述凹陷结构的截面形状为矩形、弧形或倒梯形结构。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述的刀翼的类型为直刀翼或螺旋刀翼。

根据本实用新型的一实施方式，其中还包括一接头，所述接头连接于所述基体的底部，以用于连接钻杆。

由上述技术方案可知，本实用新型的一种PDC钻头的优点和积极效果在于：

本实用新型通过设置有凹陷结构，可以使得本实用新型的PDC钻头在切削岩石时，在钻头的芯部凸起台阶，限制了钻头的横向振动，提高了钻头的稳定性；另一方面由于台阶处的岩石应力得了有效释放，利于芯部岩石切削，提高了钻头的破岩效率。

进一步的，由于采用坡面设置，安装在底面上的切削元件呈梯级布置状态。由于切削元件的特殊设置，可以使得本实用新型在切削岩石时可以使岩石的切割面形成有多个小台阶的状态，进一步限制了本实用新型PDC钻头的横向振动，同时台阶处的岩石应力也得了有效释放。在夹层或硬地层应用本实用新型PDC钻头还可以提高钻头的稳定性和破岩效率。

附图说明