[实用新型]一种可防止内锥出芯的混合钻头

说明书

本申请涉及一种可防止内锥出芯的混合钻头，属于石油钻探工具技术领域，包括：钻头体，钻头体的端面上至少设置两个刀翼，刀翼沿钻头体的径向方向由内至外依次划分为内锥、鼻部、肩部和保径段；切削齿，切削齿包括锥形齿，锥形齿布置在刀翼的内锥上；锥形齿的轴线与钻头体的轴线平行或朝远离钻头体的轴线方向倾斜设置。本申请的混合钻头将锥形齿布置在刀翼的内锥上，锥形齿的轴线平行或朝远离钻头体的轴线方向倾斜设置的布置方式，有效分散内锥处的受力，改善内锥上切削齿的受力状态，同时将岩屑从内锥挤压至鼻部和肩部，避免内锥上锥形齿对岩屑的重复破碎，有效延长内锥上锥形齿的寿命，起到防止内锥出芯的作用。

技术领域

本申请涉及石油钻探工具技术领域，特别涉及一种可防止内锥出芯的混合钻头。

背景技术

在现有技术中，当钻井遇到硬地层时，常用的PDC金刚石钻头主要是通过刮削运动方式来实现井下钻进，金刚石钻头的鼻部和肩部上主要的切削元件很难有效吃入井底岩石，金刚石钻头的机械钻速将变得非常缓慢；而牙轮钻头以冲击压碎方式破碎岩石，容易使岩石产生较深的破碎齿坑，但由于地层硬，不能使岩石产生体积破碎，牙轮钻头的机械钻速也很慢。

另一方面，当钻头遇到一些软硬夹层较多的地层时，PDC金刚石钻头的切削元件极受到冲击破损，为了应对这种情况，提出了一种牙轮钻头和PDC金刚石钻头组合而成的混合钻头，该混合钻头具有较强的综合性能，通过牙轮对地层先进行预破碎，释放地层应力，然后在让固定翼切削齿对地层进行刮削，有效的提高了钻头机械钻速，同时固定翼切削齿也得到了有效的保护，延长了钻头使用寿命。

但现有混石钻头的结构还不尽合理，混合钻头工作时由于最中心的部分内锥部位没有牙轮周向覆盖，此处内锥的PDC切削齿单纯的刮削运动容易造成PDC切削齿的早期失效，而其它部位如鼻部和肩部因为有牙轮的牙轮周向覆盖，起到预破碎作用，从而导致混合钻头内锥部位早于鼻部和肩部失效，出现钻头出芯失效。

发明内容

本申请实施例提供一种可防止内锥出芯的混合钻头，以解决相关技术中混合钻头内锥部位早于鼻部和肩部失效，出现钻头出芯失效的问题。

本申请实施例提供了一种可防止内锥出芯的混合钻头，包括：

钻头体，所述钻头体的端面上至少设置有两个刀翼，所述刀翼沿钻头体的径向方向由内至外依次划分为内锥、鼻部、肩部和保径段；

切削齿，所述切削齿包括锥形齿，所述锥形齿布置在所述刀翼的内锥上；

所述锥形齿的轴线与钻头体的轴线平行或朝远离钻头体的轴线方向倾斜设置。

在一些实施例中，所述切削齿还包括PDC切削齿，所述PDC切削齿和锥形齿布置在刀翼的内锥、鼻部、肩部和保径段上。

在一些实施例中，所述PDC切削齿布置在刀翼的一排齿上时，二排齿同轨位置布置锥形齿；或PDC切削齿布置在刀翼的二排齿上时，一排齿同轨位置布置锥形齿。

在一些实施例中，所述PDC切削齿为圆形金刚石复合片或犁削形金刚石复合片，所述锥形齿为具有复合层的锥球齿或锥球楔形齿。

在一些实施例中，所述锥形齿与PDC切削齿的高度差是为-3～3mm，位于内锥部位的锥形齿轴线与钻头体轴线之间的夹角为-20～40度。

在一些实施例中，所述位于鼻部、肩部上的锥形齿的轴线与钻头体的轴线夹角-10～40度；

所述内锥、鼻部、肩部任何一个部位的锥形齿前倾0～20度。

在一些实施例中，相邻的两个刀翼间安设有牙掌，牙掌上端与钻头体相联成一体，牙掌的下端安设有牙轮，所述牙轮上设有牙轮切削齿。

在一些实施例中，所述刀翼设有2-6个，所述牙轮设有2-4个。

在一些实施例中，所述钻头体上设有喷嘴，所述喷嘴位于相邻两个刀翼之间。