一种复合式pdc钻头的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种PDC钻头，尤其涉及一种复合式PDC钻头，包括钻头基体、刀翼、PDC复合片、TSP切削齿。所述刀翼包括主刀翼和副刀翼，所述主刀翼有四个，所述主刀翼呈“L”形，所述TSP切削齿孕镶在所述主刀翼上，所述TSP切削齿位于PDC复合片后端，所述副刀翼有四个，所述副刀翼呈“D”形。本实用新型还包括喷嘴、排屑槽和保径齿，所述喷嘴分布于所述刀翼两侧，所述保径齿孕镶在所述钻头基体侧面。本实用新型设计合理，所述TSP切削齿与PDC复合片相互配合、支撑，增加了PDC钻头整体耐磨性，大大减轻排屑阻力，极大的提局了PDC钻头的稳定性。
【专利说明】一种复合式PDC钻头
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种PDC钻头，尤其涉及一种复合式PDC钻头。
【背景技术】
[0002]由于PDC钻头具有效率高、寿命长等特点，所以被广泛应用于钻探行业，例如石油天然气的开发钻井等。随着时间的推移，人们逐渐向地质更加复杂的区域迈进，找出含有能源的地层来开发，以满足人类日益增加的能源需求。面对复杂的地层结构，普通的钻头根本难以达到预想的地层深度。在这样的情况下，对于PDC钻头的性能要求就越来越高。目前的PDC钻头主要有自由式布齿和刀翼式布齿两种，但是两种PDC钻头适合的地层偏软，对于较硬地层的钻进工作，钻头损毁严重，需要经常更换，影响了工程进度，同时也大大增加了产品的开采成本。对于大部分的钻头来说，为了增加PDC钻头的强度，通常是增加刀翼数量，但是这种改变随之产生的便是进尺变小，排屑能力变差，泥包现象严重；还有就是采用更加耐磨的天然金刚石为材料，来提高钻头的性能，这种方法虽然使钻头的性能提高很多，但是费用却非常高，同样增加了开采成本。
[0003]综上所述，开发一种经济、性能良好的新型钻头是钻探行业急需的设备。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是如何克服现有技术的不足，提供一种复合式roc钻头，本实用新型适合软硬夹杂的复杂地形，强度大，可快速钻进，排屑快速充分，避免了泥包现象，可大幅提高roc钻头的可靠性，降低开采成本。
[0005]本实用新型的技术解决方案是:一种复合式PDC钻头，包括钻头基体、刀翼、PDC复合片、TSP切削齿，所述刀翼包括主刀翼和副刀翼，所述主刀翼为四个，所述主刀翼呈“L”形，所述PDC复合片安装于所述主刀翼上，所述TSP切削齿孕镶在所述主刀翼上，所述TSP切削齿位于所述PDC复合片后端，所述副刀翼有四个，所述副刀翼呈“D”形，所述副刀翼安装有所述PDC复合片。
[0006]进一步地，所述主刀翼及副刀翼均匀分布于所述钻头基体上。
[0007]进一步地，所述PDC复合片与所述钻头基体轴线垂直面成预设的角度。
[0008]进一步地，所述TSP切削齿低于所述PDC复合片O?2毫米。
[0009]进一步地，本发明所述一种复合式PDC钻头还包括喷嘴、排屑槽和保径齿，所述喷嘴分布于所述刀翼两侧，所述保径齿孕镶在所述钻头基体侧面。
[0010]进一步地，所述钻头基体内设有空腔，所述空腔与所述喷嘴相通。
[0011]本实用新型的优点在于所述PDC复合片分布合理，占用空间少。所述TSP切削齿与所述PDC复合片相互配合、支撑，增加了 PDC钻头的整体耐磨性能，同时大大减轻排屑阻力，减少了泥包现象的发生。本实用新型的优点还在于可应对复杂地质结构，大幅提高在钻井工作的效率。本实用新型的优点还在于刀翼形状设计合理，数量适中，极大的提高了钻头的稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1本实用新型钻头基体结构示意图。
[0013]图2本实用新型整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]一种复合式PDC钻头，如图1所示:包括钻头基体1、刀翼2、PDC复合片3、TSP切削齿4。所述刀翼还包括主刀翼201和副刀翼202，为使布局合理便于排屑，所述主刀翼201有四个，所述主刀翼201呈“L”形，增加了抗冲击性能。所述主刀翼上设有一排PDC复合片和一排TSP切削齿，所述TSP切削齿孕镶在所述主刀翼上。所述TSP切削齿位于PDC复合刀片后端，所述副刀翼202有四个，所述副刀翼202呈“D”形，所述副刀翼202上设有一排PDC复合片，增加了刀翼的抗扭性能，保证主刀翼201及副刀翼202相互配合工作，也起了一定的支撑作用。所述刀翼2均匀分布于所述钻头基体I上。所述PDC复合片3与所述钻头基体I轴线垂直面成预设的角度，更加有效的对岩层进行破碎。所述主刀翼201上的TSP切削齿4低于所述PDC复合3为I毫米的距离，保证TSP切削齿发挥性能。本实用新型还包括喷嘴5、排屑槽6和保径齿7，所述喷嘴5分布于所述刀翼2两侧，所述保径齿7孕镶在所述钻头基体I侧面，所述钻头基体I内设有空腔，并与所述喷嘴5相通，喷嘴5喷出的高压水可以及时清理岩屑，保径齿7保证钻头更加耐磨。
[0015]本实用新型工作时，随着钻头基体I的旋转，PDC复合片3在偏软地层发挥作用，当遇到偏硬地层时，PDC复合片3发生一定磨损。此时，TSP切削齿4暴露，开始对偏硬地层进行破碎。喷嘴5不断喷出高压水，及时将岩屑顺着排屑槽6排出。保径齿7在旋转过程中发挥保径作用，由于PDC复合片3和TSP切削齿4的组合，从而保证可以在软硬夹杂的地层结构中高速、连续进行钻井工作。
【权利要求】
1.一种复合式PDC钻头，包括钻头基体、刀翼、PDC复合片、TSP切削齿，其特征在于:所述刀翼包括主刀翼和副刀翼，所述主刀翼为四个，所述主刀翼呈“L”形，所述PDC复合片安装于所述主刀翼上，所述TSP切削齿孕镶在所述主刀翼上，所述TSP切削齿位于所述PDC复合片后端，所述副刀翼有四个，所述副刀翼呈“D”形，所述副刀翼安装有所述PDC复合片。
2.根据权利要求1所述的一种复合式PDC钻头，其特征在于:所述主刀翼及副刀翼均匀分布于所述钻头基体上。
3.根据权利要求1所述的一种复合式PDC钻头，其特征在于:所述PDC复合片与所述钻头基体轴线垂直面成预设的角度。
4.根据权利要求1所述的一种复合式PDC钻头，其特征在于:所述TSP切削齿低于所述PDC复合片O?2毫米。
5.根据权利要求1所述的一种复合式PDC钻头，其特征在于:还包括喷嘴、排屑槽和保径齿，所述喷嘴分布于所述刀翼两侧，所述保径齿孕镶在所述钻头基体侧面。
6.根据权利要求1所述的一种复合式PDC钻头，其特征在于:所述钻头基体内设有空腔，所述空腔与所述喷嘴相通。
【文档编号】E21B10/43GK204024482SQ201420487875
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日
【发明者】邓涛, 刘明, 张路林, 王德斌, 王永清, 张小颜, 肖玮, 张丽薇 申请人:邓涛