[实用新型]一种延长使用寿命的PDC钻头

说明书

本申请涉及一种延长使用寿命的PDC钻头，属于石油、天然气地质钻探用PDC钻头技术领域，包括：钻头体，该钻头体的端面上固定有多片主刀翼和多片副刀翼，多片主刀翼的轮廓线均凸出于多片副刀翼的轮廓线；沿钻头体的旋转方向，多片副刀翼中至少有一片副刀翼的轮廓线与其它副刀翼的轮廓线互不重合，主刀翼和副刀翼上均设有前排切削齿和后排切削齿，前排切削齿的轮廓线凸出于后排切削齿的轮廓线。本申请的主刀翼上的切削齿出现磨损后，位于副刀翼上的切削齿逐渐露出并接触地层开始刮削地层，起到延长PDC钻头使用寿命的作用。当主刀翼和副刀翼上的前排切削齿出现磨损后，后排切削齿逐渐露出并接触地层开始刮削地层，进一步延长了PDC钻头使用寿命。

技术领域

本申请涉及石油、天然气地质钻探用PDC钻头技术领域，特别涉及一种延长使用寿命的PDC钻头。

背景技术

随着采油量需求增大和钻井成本的控制，钻井提速增效要求不断提高，钻井中各层位钻头必须具有更强的针对性、强攻击性和长寿命的特点，要求钻头钻井过程中速度快，进尺长，这样即可以提高钻井效率，又可以节约起下趟次，起到提速增效的效果。

然而常规的PDC钻头在提高机械钻速和延长寿命方面很难同时满足，这两个需求是性能提升的反方向，提高机械钻速必然要求增加钻头攻击性。如此一来，强攻击性的钻头在较软的地层中虽然具有良好的适应能力，但在软硬交错的地层和中硬地层中容易失效，造成无法保证较长的钻头寿命。同理，为了保证钻头的寿命往往通过降低钻头的攻击性和增加穿夹层能力来实现，这样一来，提高钻头的机械钻速也难以实现。

传统PDC钻头在入井时，由于新度高，具有较强的攻击性，往往表现速度较快，在中期使用过程中，钻遇到各种不均质地层，容易出现一定程度的崩齿和磨损，机械钻速逐步下降，到后期使用过程中，往往崩齿、磨损严重，机械钻速下降极快，无法保证穿越较长的井段，保证长进尺需求。

发明内容

本申请实施例提供一种延长使用寿命的PDC钻头，以解决相关技术中PDC钻头中后期使用过程中容易出现一定程度的崩齿和磨损，机械钻速逐步下降，降低钻井效率的问题。

本申请实施例提供了一种延长使用寿命的PDC钻头，包括：

钻头体，所述钻头体的端面上固定有多片主刀翼和多片副刀翼，多片所述主刀翼的轮廓线均凸出于多片所述副刀翼的轮廓线；

沿钻头体的旋转方向，多片所述副刀翼中至少有一片所述副刀翼的轮廓线与其它所述副刀翼的轮廓线互不重合；

所述主刀翼和副刀翼上均设有前排切削齿和后排切削齿，所述前排切削齿的轮廓线凸出于所述后排切削齿的轮廓线。

在一些实施例中：多片所述主刀翼沿所述钻头体的周向间隔排布，多片所述副刀翼分别位于相邻的两片主刀翼之间；

沿钻头体的旋转方向，相邻的两片主刀翼的轮廓线互不重合，相邻的两片副刀翼的轮廓线互不重合。

在一些实施例中：相邻的两片所述主刀翼的轮廓线之间的高度差为0～1mm，相邻的两片所述副刀翼的轮廓线之间的高度差为0～1mm。

在一些实施例中：所述主刀翼沿钻头体的径向方向由内至外依次划分为内锥、鼻部、肩部、规径和保径段；

所述主刀翼的前排切削齿在内锥、鼻部、肩部、规径和保径段依次排列；

所述主刀翼的后排切削齿在肩部、规径和保径段依次排列。

在一些实施例中：位于所述内锥、鼻部的前排切削齿的轮廓线凸出于主刀翼轮廓线1～7mm，位于所述肩部、规径和保径段的前排切削齿和后排切削齿的轮廓线均凸出于主刀翼轮廓线0～5mm。

在一些实施例中：所述主刀翼和副刀翼上还均设有第三排切削齿，所述第三排切削齿位于所述后排切削齿刮削方向的背后。