[发明专利]一种PDC-滚轮混合钻头

权利要求书

1.一种PDC-滚轮混合钻头，包括：

钻头体(1)，所述钻头体的上端构造成用于连接钻柱的连接接头(2)；

安装在所述钻头体上的滚轮组件(3)，所述滚轮组件包括与所述钻头体固定连接的滚轮掌臂(31)、与所述滚轮掌臂固定连接的滚轮轴(32)、安装在所述滚轮轴上的滚轮(33)，以及嵌在所述滚轮上的滚轮齿(34)，在所述滚轮轴与所述滚轮掌臂连接的一端形成有外支点(321)，在所述滚轮轴与所述钻头体连接的一端形成有内支点(322)；

形成于所述钻头体上的PDC组件(4)，所述PDC组件包括刀翼(41)和嵌在所述刀翼上的切削齿(42)；

其中，所述滚轮组件通过所述滚轮转动能够压碎岩石、在未破碎岩石中产生裂纹缺陷，以及产生轴向振动并传到钻柱中，进而通过所述PDC组件切削地层岩石。

2.根据权利要求1所述的PDC-滚轮混合钻头，其特征在于，在所述滚轮与所述滚轮轴之间设有分布在所述滚轮轴两端的密封件(5)，所述密封件处于所述滚轮的轴向内侧。

3.根据权利要求2所述的PDC-滚轮混合钻头，其特征在于，所述密封件为氢化丁睛橡胶密封圈、丁腈橡胶密封圈或氟橡胶密封圈。

4.根据权利要求1或2所述的PDC-滚轮混合钻头，其特征在于，所述滚轮轴与所述滚轮掌臂一体化设置。

5.根据权利要求1到3中任一项所述的PDC-滚轮混合钻头，其特征在于，在所述滚轮掌臂的外壁设有第一保径齿(311)，所述第一保径齿嵌入式安装在所述滚轮掌臂的外壁面上。

6.根据权利要求1到3中任一项所述的PDC-滚轮混合钻头，其特征在于，在所述滚轮的处于径向最外侧的轮廓线上设有滚轮修径齿(331)。

7.根据权利要求1到3中任一项所述的PDC-滚轮混合钻头，其特征在于，所述滚轮齿的齿高比所述切削齿的齿高大0.01-5mm。

8.根据权利要求7所述的PDC-滚轮混合钻头，其特征在于，所述滚轮齿构造成第一异形齿，所述第一异形齿为锥齿、楔形齿、球形齿、勺形齿或卵形齿。

9.根据权利要求8所述的PDC-滚轮混合钻头，其特征在于，所述滚轮齿采用硬质合金、陶瓷或PDC材料制成。

10.根据权利要求7所述的PDC-滚轮混合钻头，其特征在于，所述切削齿为PDC复合片，且所述切削齿构造成平面齿、锥形齿、脊形齿或三棱齿。

11.根据权利要求1所述的PDC-滚轮混合钻头，其特征在于，所述PDC组件还包括形成于所述刀翼的径向外侧的保径块(43)，在所述保径块中设有第二保径齿(431)，所述第二保径齿嵌入式安装在所述保径块上。

12.根据权利要求11所述的PDC-滚轮混合钻头，其特征在于，在所述保径块上还设有主动保径齿(44)，所述主动保径齿设置在所述第二保径齿与所述切削齿之间，且所述主动保径齿的最大外径大于等于所述第二保径齿的最大外径。

13.根据权利要求1所述的PDC-滚轮混合钻头，其特征在于，所述刀翼上设有第一辅助切削齿(6)或/和第二辅助切削齿(7)，所述第一辅助切削齿或/和所述第二辅助切削齿处于所述切削齿之后。

14.根据权利要求13所述的PDC-滚轮混合钻头，其特征在于，所述第一辅助切削齿和所述第二辅助切削齿均采用硬质合金、陶瓷或PDC材料制成。

15.根据权利要求1所述的PDC-滚轮混合钻头，其特征在于，在所述钻头体的内部设有沿轴向延伸的中心流道(8)和与所述中心流道连通的安装孔，在所述安装孔中设有喷嘴(9)，

来自钻柱的钻井液能够通过所述中心流道和所述喷嘴喷射到所述PDC-滚轮混合钻头钻进的地层岩石表面，并能够对所述PDC组件和所述滚轮组件进行清洗和冷却。