[发明专利]一种渐变径式高效破岩锥形PDC钻头

摘要

本发明涉及一种渐变径式高效破岩锥形PDC钻头，主要包括钻头体、钻头体冠部的外表面上分布的多条刀翼、每条刀翼上安装的主切削齿和副切削齿、相邻两条刀翼间的排屑槽，以及排屑槽内设置的安装在钻头体上的喷嘴水眼。沿钻头轴线方向自上而下，将钻头直径逐渐扩大，形成锥形结构，旨在通过该特殊的钻头结构来降低破岩过程中钻头所需克服的硬地层岩石应力，从而达到硬地层高效破岩的目的。在实际钻井过程中，先利用钻头前端小直径钻头体破岩，有效释放并降低岩石应力，再利用后端逐步扩径的钻头体切削低应力的岩石，进而有效降低机械比能，提高机械钻速。此外，由于在钻进过程中钻头能够始终与井壁保持连续接触，钻头的稳定性也得到了提高，同时能够形成光滑的井壁，提高后期下套管效率和固井效率。

主权项

一种渐变径式高效破岩锥形PDC钻头，其特征在于：沿钻头轴线方向自上而下，将钻头直径逐渐扩大，形成锥形结构，在实际钻井过程中，先利用钻头前端小直径钻头体破岩，有效释放并降低岩石应力，再利用后端逐步扩径的钻头体切削低应力的岩石。此外，由于在钻进过程中钻头能够始终与井壁保持连续接触，钻头的稳定性也得到了提高，同时能够形成光滑的井壁，提高后期下套管效率和固井效率。