[发明专利]一种宽适用范围的PDC钻头

权利要求书

1.一种宽适用范围的PDC钻头，包括钻头本体、刀翼和第一切削齿，所述第一切削齿为聚晶金刚复合片，所述刀翼与所述钻头本体固定相连或一体成型，所述第一切削齿设于所述刀翼上，其特征在于，所述第一切削齿上设有凹槽，所述凹槽一端贯通至所述第一切削齿的前工作面，所述凹槽中设有填充体，所述填充体的耐磨性弱于金刚石层的耐磨性，所述填充体与所述凹槽的侧壁固定相连；在软地层中，所述填充体用于与金刚石层一起参与切削岩石；在硬地层中钻进时，填充体的材料耐磨性低，填充体的磨损速度将远远大于金刚石层的磨损速度，使得所述填充体逐渐被磨损，而重新在所述第一切削齿上形成所述凹槽，通过凹槽结构，可以在井底形成与凹槽截面积相当的较大岩脊，岩脊受到较大的应力，且岩脊两侧缺少支撑材料，从而有利于在后续切削过程中，形成对岩脊的体积破碎，以提高钻速；在井底形成岩脊后，增加了切削齿与井底岩石的侧向接触面，以减弱横向振动；

还包括第二切削齿，所述第二切削齿设于所述刀翼上，同一刀翼上的第一切削齿和第二切削齿之间的相对位置被构造为：在所述钻头的转动所形成的圆周方向上，所述第二切削齿设置于所述第一切削齿的后方；

所述第二切削齿在所述PDC钻头上的位置被构造为：对于每一个所述第二切削齿，都与至少一个所述第一切削齿同轨道设置。

2.根据权利要求1所述的PDC钻头，其特征在于，所述填充体为由碳化钨和/或硬质合金制作而成的结构体。

3.根据权利要求1或2所述的PDC钻头，其特征在于，所述凹槽另一端贯通至所述第一切削齿的侧面，沿所述第一切削齿的前工作面指向所述第一切削齿的后工作面的方向，所述凹槽的横截面尺寸逐渐减小。

4.根据权利要求1或2所述的PDC钻头，其特征在于，所述凹槽另一端贯通至所述第一切削齿的后工作面。

5.根据权利要求1所述的PDC钻头，其特征在于，所述第二切削齿与所述PDC钻头轴线之间的距离大于所述钻头半径的二分之一。

6.根据权利要求5所述的PDC钻头，其特征在于，所述第二切削齿为锥形齿或斧型齿。

7.根据权利要求5所述的PDC钻头，其特征在于，所述第二切削齿的出刃高度小于或等于所述第一切削齿的出刃高度。

8.根据权利要求1所述的PDC钻头，其特征在于，所述凹槽的横截面包括锥形、圆形、椭圆形或矩形。