[实用新型]一种PDC钻头复合切削齿结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种PDC钻头，尤其涉及一种用于橡皮泥地层等塑性地层中PDC钻头复合切削齿结构。

背景技术

PDC钻头是现在石油、天然气钻采中广泛应用的一种人造金刚石钻头。钻井过程中PDC钻头切削齿在压力和扭矩的作用下以切削破岩方式破碎井底岩石，钻压作用保持切削齿吃入地层一定深度，扭矩作用保持切削齿连续切削地层。针对在橡皮泥地层中地钻进，由于橡皮泥地层属于塑性地层，现有的切削方式不能有效地对其进行钻进，导致PDC钻头的机械钻速过低。为了提高PDC钻头在橡皮泥中的钻进时的机械钻速，目前已有关于这方面的设计，如一种尖圆混合齿PDC钻头,钻头上分排排布楔形齿和圆柱形齿, 一种PDC全面钻进尖齿加强齿钻头，在主切削齿后面镶嵌一组犬牙状的钻进尖齿，该钻进尖齿采用人造聚晶金刚石复合片，这些对于后排齿的设计在一定程度上提高了钻头的钻进效率，但降低了钻井稳定性和后排齿的抗冲击性，后排齿过早的损坏导致主切削齿快速磨损，从而降低了钻头的使用寿命。

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型要解决的技术问题是提供一种在橡皮泥等塑性地层中降低主切削齿的磨损，提高后排齿的抗冲击性的PDC钻头复合切削齿结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种PDC钻头复合切削齿结构，包括刀翼、主切削齿，所述主切削齿的后面设有一组向后倾的后倾尖齿，所述后倾尖齿的切削端为楔形。

进一步地，所述后倾尖齿的楔形面相对于后倾尖齿轴心构成的倾角A角度为6°~

15°。

进一步地，所述后倾尖齿的两侧边与两侧边端点的连接线构成的锐角B角度为45°~65°。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型采用新的复合切削方式（楔形犁削），前排主切削齿采用正常的破岩切削，后排齿采用新型的后倾尖齿。测试结果表明，这种新型的后排切削齿通过短圆弧齿面部分犁削地层，对地层进行预破碎，提高了主切削齿的破岩效率，从而提高了钻头在橡皮泥地层中的切削能力。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为后倾尖齿的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为图2的右视图；

图5为图4的A-A剖视图。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。

参见图1-5，一种PDC钻头复合切削齿结构，包括刀翼1、主切削齿2，所述主切削齿2的后面设有一组向后倾的后倾尖齿3，所述后倾尖齿3的切削端为楔形；所述后倾尖齿3的楔形面5相对于后倾尖齿3轴心的倾角A角度优选为12°；所述后倾尖齿3的两侧边与两侧边端点的连接线构成的锐角B角度优选为51°。

本实用新型在保证具有强化和减震作用的前提下，增加其辅助破岩的功能，通过后倾尖齿3的犁削作用和主切削齿2的剪切作用共同破岩提高了破岩效果，并在一定程度上降低了主切削齿2在橡皮泥地层4中的磨损，提高了后倾尖齿3在橡皮泥地层4中的抗冲击性。