申请人:中国石油化工集团公司 中石化胜利石油工程有限公司黄河钻井总公司 中国石油大学(华东)
摘要: 本实用新型提供一种适用于硬地层的犁切型PDC钻头,包括钻头基体、刀翼、切削齿,所述钻头基体上设置至少两个刀翼,相邻刀翼之间设置有排屑槽,所述刀翼上布置切削齿,所述切削齿包括每个刀翼上均设置的锥形PDC齿和聚晶金刚石复合片。聚晶金刚石复合片以后耙角切削岩石,锥形PDC齿则以正前角犁削岩石。锥形PDC齿顶部尖锐,容易吃入岩石,并在井底形成“犁沟”,释放井底岩石内应力,降低岩石强度;聚晶金刚石复合片工作面较大,可以大面积地切削岩石。两种不同结构PDC齿的有机结合,可大大提高钻头的破岩效率,有效解决硬地层钻井速度慢、钻头寿命低等问题,达到提高钻井效率、缩短钻井周期、降低钻井成本的目的。
主权利要求:1.适用于硬地层的犁切型PDC钻头,包括钻头基体、刀翼、切削齿,所述钻头基体上设置至少两个刀翼,相邻刀翼之间设置有排屑槽,所述刀翼上布置切削齿,其特征在于,所述切削齿包括每个刀翼上均设置的锥形PDC齿和聚晶金刚石复合片。
2.根据权利要求1所述的适用于硬地层的犁切型PDC钻头,其特征在于,所述聚晶金刚石复合片作为主切削齿以后倾方式布置在刀翼上,后倾角范围7度到13度;锥形PDC齿作为后排齿以前倾方式布置在刀翼上,前倾角范围13度到18度。
3.根据权利要求1所述的适用于硬地层的犁切型PDC钻头,其特征在于,所述聚晶金刚石复合片作为主切削齿,按等磨损原则沿井底轮廓线布齿,所述锥形PDC齿作为后排齿,采用与聚晶金刚石复合片同轨或交错的布齿方式。
4.根据权利要求3所述的适用于硬地层的犁切型PDC钻头,其特征在于,所述锥形PDC齿与聚晶金刚石复合片交错布齿时,锥形PDC齿的井底切削轨迹位于井底轮廓线上相邻两个聚晶金刚石复合片井底切削轨迹之间。
5.根据权利要求3所述的适用于硬地层的犁切型PDC钻头,其特征在于,所述锥形PDC齿与聚晶金刚石复合片同轨布置时,锥形PDC齿的井底切削轨迹与井底轮廓线上其中一个聚晶金刚石复合片井底切削轨迹相同。
6.根据权利要求3所述的适用于硬地层的犁切型PDC钻头,其特征在于,所述的锥形PDC齿和聚晶金刚石复合片采用交错布置时,两者在刀翼上的出刃高度相同。
7.根据权利要求3所述的适用于硬地层的犁切型PDC钻头,其特征在于,所述锥形PDC齿和聚晶金刚石复合片采用同轨布置时,锥形PDC齿的出刃高度低于聚晶金刚石复合片2mm以下。
8.根据权利要求3所述的适用于硬地层的犁切型PDC钻头,其特征在于,所述排屑槽内设有喷嘴,喷嘴镶装于钻头基体上。