[发明专利]PDC与单牙轮复合的内排屑钻头

说明书

本发明涉及钻井工具技术领域，具体涉及一种PDC与单牙轮复合的内排屑钻头。所述内排屑钻头包括单牙轮钻头以及具有主体的PDC钻头，主体的高度方向上具有主流道和内排屑通道，内排屑通道包括第一流道、第二流道和自主体的顶面向下延伸的上段流道，第一流道自上段流道向下延伸至主流道并且设置为能够反向排出主流道的初始钻井液以形成反向压差，第二流道自上段流道向下延伸至主体的底面并且设置为能够在第一流道的压差作用下抽取主体的底面处的携屑钻井液，单牙轮钻头安装于主流道的底部并且设置为能够与PDC钻头共同破岩。所述PDC与单牙轮复合的内排屑钻头通过单牙轮钻头和PDC钻头共同形成，使得PDC钻头和单牙轮钻头同时破岩作业，提高了钻井的作业效率。

技术领域

本发明涉及钻井工具技术领域，具体地涉及一种PDC与单牙轮复合的内排屑钻头。

背景技术

钻头是石油和天然气开采过程中不可缺少的井下作业工具。目前，常用钻头为PDC钻头，PDC钻头在破岩过程中主要依靠切削齿对岩石的剪切作用，同时以犁入作用为辅，充分利用了岩石剪切强度低的特点。

常规PDC钻头钻进时，受PDC钻头本身结构影响，切削齿对井眼中心岩石的切削速度低，这部分岩石基本是被钻头折断或压碎的，进而限制了PDC钻头的机械钻速，显著增加了钻井过程中的作业成本。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的PDC钻头切削速度低、作业成本高等问题，提供一种PDC与单牙轮复合的内排屑钻头，所述PDC与单牙轮复合的内排屑钻头通过单牙轮钻头和PDC钻头共同形成，使得PDC钻头和单牙轮钻头能够同时破岩作业，克服了现有的单一PDC钻头的中心部位所存在的破岩效率低的缺陷，所述PDC与单牙轮复合的内排屑钻头的钻进速度更快。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种PDC与单牙轮复合的内排屑钻头，包括单牙轮钻头以及具有主体的PDC钻头，所述主体的高度方向上具有主流道和内排屑通道，所述内排屑通道包括第一流道、第二流道和自所述主体的顶面向下延伸的上段流道，所述第一流道自所述上段流道向下延伸至所述主流道并且设置为能够反向排出所述主流道的初始钻井液以形成反向压差，所述第二流道自所述上段流道向下延伸至所述主体的底面并且设置为能够在所述第一流道的压差作用下抽取所述主体的底面处的携屑钻井液，所述单牙轮钻头安装于所述主流道的底部并且设置为能够与所述PDC钻头共同破岩。

可选的，所述单牙轮钻头包括钻头体和钻齿机构，所述钻头体安装于所述主流道，所述钻齿机构安装于所述钻头体，所述PDC钻头具有刀翼，所述刀翼自所述主体的外周壁向下延伸以围在所述钻齿机构的外侧，以与所述钻齿机构共同破岩。

可选的，所述刀翼的底端的高度低于所述钻齿机构的高度。

可选的，所述PDC钻头包括多个所述刀翼，多个所述刀翼沿所述主体的周向间隔分布以包裹所述钻齿机构。

可选的，所述刀翼的靠近相邻所述刀翼的侧壁具有沿该侧壁的外边沿的延伸方向间隔分布的多个牙齿。

可选的，所述钻头体可拆卸地安装于所述主流道中。

可选的，所述主体通过所述主流道与所述钻头体螺接。

可选的，所述主体包括沿所述主流道的周向间隔分布的多个所述内排屑通道。

可选的，在所述第一流道与所述上段流道的连通处，所述第一流道的流通面积小于所述上段流道的流通面积。

可选的，所述主体的底面开设有排屑槽，所述第二流道开设在所述排屑槽的底壁。