[实用新型]一种硬地层混合齿PDC钻头

说明书

本实用新型公开了一种硬地层混合齿PDC钻头，涉及石油钻井技术领域，解决现有PDC钻头在研磨性强、可钻性差的硬地层吃入地层困难、钻进效率低以及钻头磨损严重的问题，包括钻头本体和与本体连接的接头，钻头本体上沿圆周间隔设置有多个刀翼，每个刀翼包括钻头冠部和保径部，所述钻头冠部的前刀面设有前排切削齿，保径部的前刀面设置有保径齿，钻头冠部的外侧面上至少设有两排后排切削齿，多排后排切削齿中至少设有一排锥尖PDC切削齿，锥尖PDC切削齿的出刃高度高于前排切削齿的出刃高度；保径部的保径面设置耐磨层；本实用新型设置至少两排后排切削齿，更易于吃进地层，切削效率高，切削齿受力均衡不易折断，耐磨性更高，使用寿命得到有效提高。

技术领域

本实用新型涉及石油钻井技术领域，具体地涉及一种混合齿PDC钻头，用于硬地层钻井。

背景技术

PDC钻头(Polycrystalline Diamond Compact bit)是聚晶金刚石复合片钻头的简称，通过刮切、剪切的方式来破碎岩石，是地质钻探行业常用的一种钻井工具，目前已被广泛应用于地质勘探和油气钻井中。现有的PDC钻头均为刀翼式钻头，即在钻头体上设置有若干个刀翼，在刀翼上焊接PDC切削齿，两个相邻的刀翼之间形成排屑槽，刀翼一般包含有钻头冠部和保径部，钻头冠部用于地层井前壁的岩石等物质的破碎和钻进，保径部在钻井过程中起到对井筒的规径作用，并维持钻头在井底稳定的工作，PDC钻头在大段软到中硬地层中具有很好的破岩性能，机械钻速高且寿命长，综合经济效益显著。

但在我国油田，有些井段地层压实性强，经常钻遇碳酸盐岩、火成岩、燧石夹层等难钻地层，其强度高，硬度大，可钻性差，研磨性强。尤其，随着近年来深井钻井和超深井成为提高油气资源开发的主力，常常会遇到硬地层和研磨性地层，提高硬地层和研磨性地层的钻井速度，成为缩短钻井周期和降低钻井成本的重要途径和方法，而一般的PCD钻头钻进这种地层时，其切削齿极易受到冲击破坏，钻头吃入地层困难，PDC钻头早期磨损严重，钻头的钝化及失效速度快；频繁更换钻头会增加起钻、下钻作业时间，且会增加钻井成本。

传统情况下，在这种硬地层和研磨性地层钻井中，为了提高钻头的稳定性和延长钻头的使用寿命，通常会采用增加钻压的方法来实现提高钻井速度。但通过实践发现，通过增加钻压的方式，虽然一定程度能减小钻头的震动，但增加钻压会增加钻柱的压力损耗和磨损，会增加泵的压力和动力消耗，降低钻井效率并增加钻井成本。

因此，传统的PDC钻头并不适于硬地层的钻井，更加无法提高硬地层和研磨性地层的钻井效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了解决现有PDC钻头在研磨性强、可钻性差的硬地层吃入地层困难、钻进效率低以及钻头寿命短的问题，本实用新型提供一种适用于硬地层钻进的混合齿PDC钻头。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种硬地层混合齿PDC钻头，包括钻头本体和与本体连接的接头，钻头本体上沿圆周间隔设置有多个刀翼，每个刀翼包括钻头冠部和保径部，所述钻头冠部的前刀面设有前排切削齿，保径部的前刀面设置有保径齿，所述钻头冠部的外侧面上至少设有两排后排切削齿，且其中至少设有一排锥尖PDC切削齿，所述锥尖PDC切削齿的出刃高度高于前排切削齿的出刃高度；保径部的保径面设置耐磨层。

优选地，钻头冠部的外侧面上设有两排后排切削齿，包括一排锥尖PDC切削齿和一排平面辅助切削齿，所述锥尖PDC切削齿位于平面辅助切削齿和前排切削齿之间。

优选地，平面辅助切削齿的出刃高度低于前排切削齿的出刃高度0～3mm。

优选地，锥尖PDC切削齿的出刃高度高于前排切削齿的出刃高度0～2.5mm。

优选地，所述前排切削齿包括平面切削齿或非平面PDC切削齿或平面切削齿与非平面PDC切削齿混合。

优选地，所述耐磨层的材质为人造金刚石聚晶。

本实用新型的有益效果如下：