[实用新型]一种快速冲击PDC钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及钻探技术，尤其涉及一种快速冲击PDC钻头。

背景技术

PDC钻头(PolycrystallineDiamondCompactbit，聚晶金刚石复合片钻头)是石油钻探行业常用的一种钻井工具，为提高钻头机械钻速及寿命，目前越来越多井队采用轴向或周向加速工具配合PDC钻头来实现，这种工具是通过高频率的轴向或周向的振动来给PDC钻头提供动力，可以消除钻进时PDC钻头的粘滑现象，并有效地保护切削齿受到的冲击载荷。

常规的PDC钻头一般包括钻头主体、设于围钻头主体头部的刀翼以及分布固定于刀翼上的多个切削齿。沿着刀翼由内至外的方向依次分布有以下区域：内锥、外肩、切径和保径。切径、外肩和内锥形成冠部。这些区域对应的切削齿则被对应称为内锥切削齿、外肩切削齿、切径切削齿和保径切削齿。

但是，若用常规的PDC钻头来配合上述加速工具，PDC钻头的各切削齿在高频振动中容易受到冲击而失效，导致钻头强度不足、稳定性差，进而攻击力不足、寿命短。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种快速冲击PDC钻头，能提升切削齿的强度，稳定性更好。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种快速冲击PDC钻头，包括钻头主体、设于围钻头主体头部的刀翼以及分布固定于刀翼上的多个切削齿，沿着刀翼由内至外的方向依次分布有内锥、外肩、切径和保径，切径、外肩和内锥形成冠部，内锥夹角大于或等于180°，内锥切削齿的后倾角为8°-10°，外肩切削齿的后倾角为12°～16°，切径切削齿的后倾角为22°～28°，保径切削齿的后倾角为28°～35°。

优选地，每个切削齿后方的刀翼上凸起有尖齿，该尖齿的齿尖对应向各切削齿前倾。

优选地，各尖齿的前倾角为5～10°。

优选地，内锥切削齿和外肩切削齿的侧倾角为2°～5°。

优选地，所述快速冲级PDC钻头的有效长度与最大直径之比为1：1～0.75：1。

优选地，刀翼深度为刀翼宽度的40％～60％。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型内锥夹角大于或等于180°，区别于常规PDC钻头内凹的形状，使得内锥区域较平或微凸，以配合轴向或周向加速工具，可以使钻头具备更强的攻击性。钻头的有效长度较常规PDC钻头的长度短，可以更好地控制好本钻头的工具面，增加稳定性，同时，各切削齿后倾角的设置，可有效地消除配合轴向或周向加速工具钻进时钻头的粘滑效应，从而保护切削齿，以促使内锥及外肩可以采用更小的后倾角来增强钻头的攻击力，切径与保径切削齿可以采用更大的后倾角来提高钻头的稳定性，可以比常规PDC钻头更具攻击性，与加速工具强强联合，最大程度地提高机械钻速并增加钻头的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一种快速冲击PDC钻头的剖面示意图；

图2为本实用新型一种快速冲击PDC钻头的俯视图。

图中：100、钻头主体；200、刀翼；201、内锥；202、外肩；203、切径；204、保径；300、切削齿；400、尖齿。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

如图1～2所示的一种快速冲击PDC钻头，包括钻头主体100、设于围钻头主体100头部的刀翼200以及分布固定于刀翼200上的多个切削齿300，沿着刀翼200由内至外的方向依次分布有内锥201、外肩202、切径203和保径204，切径203、外肩202和内锥201形成冠部，相邻两内锥201的夹角大于或等于180°，内锥切削齿的后倾角为8°-10°，外肩切削齿的后倾角为12°～16°，切径切削齿的后倾角为22°～28°，保径切削齿的后倾角为28°～35°。其中，内锥切削齿、外肩切削齿、切径切削齿和保径切削齿分别对应分布在内锥201、外肩202、切径203和保径204的区域。