[实用新型]一种抗振动的PDC钻头

说明书

技术领域

本实用新型属于钻井技术领域，涉及石油天然气、地质勘探用的钻井钻头，尤其涉及一种石油天然气、地质勘探用的抗振动的PDC钻头。

背景技术

目前，PDC钻头、天然金刚石钻头、孕镶钻头等被广泛用于油气开采和地质勘探，并取得了突出的使用效果。因此，PDC钻头被广泛用于油气开采和地质勘探，并取得了突出的使用效果。

申请号为201320421816.2的实用新型专利就公开了一种定向钻井钢体PDC钻头，该PDC钻头包括钻头体和刀翼，刀翼上安设有复合片切削齿，在刀翼的肩部上方为保径段，其特征在于所述的保径段斜面敷焊耐磨材料层。本实用新型结构简单，工艺简便，制作成本低；在定向钻进长时间的频繁短起操作中，能够有效减少保径段斜面的磨损，从而避免定向井钢体PDC 钻头因保径段先期失效导致钻头失效，单只定向井钢体PDC 钻头的钻进进尺因此提高了10%~25%，从而延长钻头使用寿命；斜面上开设有凹坑和凹槽可使耐磨敷焊层与保径段斜面咬合得更为牢固，更有效的保护钢体PDC 钻头的保径段斜面。但是，采用这类PDC钻头在钻井过程中PDC钻头上的PDC切削齿会逐渐磨损，且部分PDC切削齿会出现非预期损坏的情况，并经大量的实践证明：钻头在井底的振动是造成PDC切削齿非预期损坏的最重要的原因。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种抗振动的PDC钻头，限制PDC钻头的横向振动。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种抗振动的PDC钻头，包括接头螺纹和与接头螺纹连接的钻头体，所述钻头体冠部的外表面上分布有多条刀翼，所述每条刀翼上均安装有主切削单元和副切削单元；相邻两条刀翼之间形成排屑槽，所述排屑槽内设置有安装在钻头体上的水孔喷嘴；所述主切削单元和/或副切削单元上设有一组或多组PDC切削齿单元，所述PDC切削齿单元突出钻头刀翼外轮廓面的距离y均大于主切削单元突出钻头刀翼外轮廓面的距离x、副切削单元突出钻头刀翼外轮廓面的距离z。

作为本实用新型的优选方案，所述钻头本体冠部的内锥顶点处设置有中心锥形切削齿，所述中心锥形切削齿与钻头本体同轴线；所述刀翼上设置有主切削单元，所述主切削单元包括圆柱形切削齿和临齿，所述临齿位于刀翼上靠近中心锥形切削齿的一侧。

作为本实用新型的优选方案，所述中心锥形切削齿包括硬质合金基座和锥形金刚石层，所述硬质合金基座与刀翼连接，所述锥形金刚石层与硬质合金基座连接，且所述锥形金刚石层的锥角为70°至110°。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、          本实用新型中，主切削单元和/或副切削单元上设有一组或多组PDC切削齿单元，由于PDC切削齿单元的存在，因而在钻头钻进时，井底岩石表面将形成一个或多个更深同心的环形凹槽，且环形凹槽可有效地限制PDC切削齿的径向移动，从而有效抑制了钻头的横向振动，钻头的抗振效果较好。

2、          本实用新型中，钻头本体冠部的内锥顶点处设置有中心锥形切削齿，当钻进过程中，压力通过钻头上的中心锥形切削齿钻压至钻进岩层，中心锥形切削齿以挤压的方式压裂破碎钻进岩层，或者将钻进岩层沿中心锥形切削齿锥形面向四周挤压钻进岩层并使钻进岩层变形，便于邻近的具有较高切削速度的临齿或者圆柱形切削齿破碎岩石，提高钻头内锥切削齿的破岩效率，提高钻头的钻进速度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中PDC切削单元覆盖示意图；

图3为本实用新型中PDC切削单元的钻井示意图

图4为本实用新型的结构示意图；

图5为本实用新型的切削原理结构示意图；

图6为本实用新型的钻头本体冠形示意图；

其中，附图标记为：1—钻头体、2—刀翼、3—保径、4—主切削单元、5—副切削单元、6—排屑槽、7—水孔喷嘴、8—卸扣槽、10—钻头轴线、14—钻进岩层、45—钻头刀翼外轮廓面、46—环形凹槽、49—PDC切削齿单元。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1