[实用新型]一种高抗冲击防掏心混合钻头

说明书

一种高抗冲击防掏心混合钻头，刀翼的内锥段采用小尺寸、高密度的高抗冲击复合片切削齿，降低内锥段的攻击性，提升混合钻头心部抗冲击及防掏心能力，达到提高混合钻头在超硬地层抗冲击能力的目的。且内锥段与外锥段的角度平缓并经过渡段平滑相接，相当于延伸了外锥段的长度，过渡段、外锥段、肩部和保径段的高抗冲击性金刚石复合片切削齿采用双排齿设计，双倍增加切削齿数目，使得钻头更适应于超硬地层，尤其是非均质的超硬地层，大大提高钻头的切削效率及机械钻速。

技术领域

本实用新型涉及石油钻井技术领域，尤其涉及一种高抗冲击防掏心混合钻头。

背景技术

在油气田开发、地质勘探的钻井过程中，钻头是钻井施工必不可取的重要工具之一，目前常用两种钻头是牙轮钻头和PDC钻头，牙轮钻头的破岩原理是冲击、压碎；PDC钻头的破岩原理是剪切破岩，混合钻头是将牙轮钻头和PDC刀翼有效组合在一起的钻头，混合钻头同时包含牙轮和PDC刀翼,将PDC钻头和牙轮钻头两者的优势结合起来，牙轮切屑齿形成不连续的齿坑，对岩石产生预破碎，PDC切屑齿通过切屑，将牙轮切屑齿形成的不连续的齿坑联通，从而形成完整的破碎环带。

但在一些超硬地层钻进过程中，由于地层岩石硬度高，现有的混合钻头心部的布齿、PDC刀翼切削齿抗冲击力性不能满足该类地层的组合钻磨，在多井应用中出现钻头“掏心”情况，即钻头的钻井过程心部磨损严重，出现严重凹陷，无法继续进行正常的钻井作业。如专利号为CN201820473699.7实用新型专利公开“一种带犁削齿的混合钻头”，包括钻头体，钻头体上设置刀翼和喷嘴，刀翼上安设有固定切削齿，牙掌安设于刀翼之间，牙掌上端与钻头体相联一体，牙掌的下端安设有牙轮，在刀翼上安设的固定切削齿包括圆形齿和犁削齿。采用犁削、剪切及冲压三种混合破岩方式来进行井底岩石破碎。这种结构不仅综合性能强，提高钻头的破岩效率，同时犁削齿结构增加了金刚石复合片的抗冲击性能；而且牙轮和刀翼固定切削齿的布齿结构合理，能减少对钻头固定切削齿的冲击，从而提高钻头的切削效率和机械钻速。但该装置钻头心部没有做强化设计，会发生“掏心”现象。专利号为CN201721106398.2的实用新型专利涉及“一种用于硬地层钻井的混合钻头”，包括钻头体，所述钻头体上设有刀翼和牙轮，所述牙轮上安装有硬质合金切削齿，所述刀翼设置有圆形切削齿，所述刀翼位于牙轮切削轨迹的内包络线以内的部位上设置的切削齿中至少包括一部分的异形切削齿。该钻头具有高抗冲击力及高散热能力，能够在坚硬地层中提高钻头机械钻速和延长钻头使用寿命。但该钻头心部研磨冲击较强，钻头心部易发生“掏心”现象，且异型齿成本较高。

实用新型内容

本实用新型提供一种高抗冲击防掏心混合钻头，通过将刀翼内锥段的切削齿设计为小尺寸、高密度的高抗冲击复合片，且内锥段与外锥段的角度平缓，不仅降低内锥段的攻击性，还延伸外锥段的长度，提升混合钻头心部抗冲击及防掏心能力，达到提高混合钻头在超硬地层抗冲击能力的目的，并提高钻头的切削效率及机械钻速。

本实用新型技术方案如下：