【技术实现步骤摘要】
本技术属于钻井设备，具体涉及一种pdc钻头。
技术介绍
1、随着国内各油气田勘探开发的不断深入，勘探开发的目标由岩性变化单一、胶结质量较差及较为松软的浅层油气藏转变为岩性变化复杂、软硬频繁交错、不均质及难钻的深层油气藏。而目前油田钻井常用的pdc钻头的pdc齿一般为圆柱状，pdc钻头破岩工作时，靠钻压将pdc齿压入(侵入)地层，在钻头体的旋转带动下刮切破碎岩石。一般来说，pdc齿尺寸(指圆柱的直径大小)越小，越容易侵入地层。但pdc齿尺寸越小刮切时的刮切破岩量越小，齿的覆盖面积也越小。因此，在较软的地层中钻进时，一般采用较大尺寸的pdc齿，以增大pdc齿的刮切破岩量，进而提高软地层的钻进效率；在硬地层中钻进时，一般采用较小尺寸的pdc齿，增强pdc齿侵入地层的能力和深度，以提高钻井速度。但由于常用的pdc钻头的pdc齿布齿较为单一，且有一定的脆性，如在钻遇软硬频繁交错的地层、软(或硬)夹层、不均质地层等深部复杂岩性地层其适应性较差，主要表现为钻头破岩效率低，机械钻速慢，且pdc齿的易损坏致使频繁起下钻更换钻头，造成钻井效率低、钻井周期长，影响深层油气藏勘探开发的进程。
2、现有技术公开了一种七刀翼pdc钻头，包括钻头基体，该钻头基本包括钻头冠部，钻头冠部的圆周边分布有第一刀翼、第二刀翼、第三刀翼、第四刀翼、第五刀翼、第六刀翼以及第七刀翼。其不足之处是七个刀翼布置的pdc齿直径大小均为16mm，致使该钻头在钻遇深部复杂岩性地层时，钻头的pdc齿易损坏，造成破岩效率低，机械钻速慢。
技术实现思
1、为了解决上述全部或部分问题，本技术目的在于提供一种pdc钻头，通过尺寸不同的第一类pdc齿和第二类pdc齿的设置，增强了pdc钻头对地层的适应性。
2、根据本技术的一个方面，提供了一种pdc钻头，包括钻头本体和若干个切削刀翼，每个所述切削刀翼上均设置有若干pdc齿，所有的所述pdc齿包括尺寸相同的第一类pdc齿和尺寸相同的第二类pdc齿，所述第一类pdc齿的尺寸小于第二类pdc齿的尺寸。
3、进一步的，以钻头本体的中心线为轴线，钻头本体半径的二分之一为半径的区域内的所述切削刀翼上设置有所述第一类pdc齿。
4、进一步的，所述区域内，所述第一类pdc齿的总数量大于等于所述第二类pdc齿的总数量。
5、进一步的，所述区域内，存在一颗所述第二类pdc齿，且至少有一颗所述第一类pdc齿至所述钻头本体的中心线的距离与该颗第二类pdc齿至所述钻头本体的中心线的距离相等。
6、进一步的，对于距离相等的第一类pdc齿和第二类pdc齿，所述第一类pdc齿的前倾角小于所述第二类pdc齿的前倾角。
7、进一步的，至少一个所述切削刀翼上同时设置有所述第一类pdc齿和第二类pdc齿，且该切削刀翼上至少存在一部分所述第一类pdc齿与所述第二类pdc齿相间设置，且相间设置的所述pdc齿的总数量占该切削刀翼上所述pdc齿总数量的一半以上。
8、进一步的，至少一个所述切削刀翼上只设置有所述第一类pdc齿，且至少一个所述切削刀翼上只设置有所述第二类pdc齿。
9、进一步的，还包括至少一类pdc齿，该类pdc齿中，任意一个pdc齿的尺寸与所述第一类pdc齿的尺寸和所述第二类pdc齿的尺寸均不相等，该类pdc齿具有一种以上的尺寸。
10、进一步的，所述切削刀翼包括均匀分布在所述钻头本体的圆周方向的若干长切削刀翼，相邻两个所述长切削刀翼之间设置有短切削刀翼，每个所述长切削刀翼至所述钻头本体的中心线的最小距离均相等，每个所述短切削刀翼至所述钻头本体的中心线的最小距离均相等，且所述长切削刀翼至所述钻头本体的中心线的最小距离小于所述短切削刀翼至所述钻头本体的中心线的最小距离。
11、进一步的，每个所述切削刀翼均包括切削刀翼第一段和切削刀翼第二段，若干个所述切削刀翼第一段均匀分布在所述钻头本体的圆周方向，所述切削刀翼第二段连接在所述切削刀翼第一段伸入地层的一端，所述pdc齿设置在所述切削刀翼第二段上。
12、由上述技术方案可知，本技术提供的一种pdc钻头，具有如下有益效果：
13、设置了尺寸不同的第一类pdc齿和第二类pdc齿，增强了pdc钻头对地层的适应性。软地层钻进时，较大尺寸的第二类pdc齿能提高钻头的刮切破岩量，保证钻头在软地层中的钻进速度；当在硬地层中钻进时，较小尺寸的第一类pdc齿保持了钻头的侵入能力和攻击性，能提高钻头在硬地层中的破岩效率；因此本技术的钻头既兼顾了钻头在软地层的钻进速度，也保证了钻头在硬地层中的破岩效率，大大提高了钻头的地层适应性，特别是在软硬交错的地层中，钻头的钻进适应性将明显提高。
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1.一种PDC钻头，包括钻头本体和若干个切削刀翼，其特征在于，每个所述切削刀翼上均设置有若干PDC齿，所有的所述PDC齿包括尺寸相同的第一类PDC齿和尺寸相同的第二类PDC齿，所述第一类PDC齿的尺寸小于第二类PDC齿的尺寸；以钻头本体的中心线为轴线，钻头本体半径的二分之一为半径的区域内的所述切削刀翼上设置有所述第一类PDC齿，所述区域内，存在一颗所述第二类PDC齿，且至少有一颗所述第一类PDC齿至所述钻头本体的中心线的距离与该颗第二类PDC齿至所述钻头本体的中心线的距离相等，对于距离相等的第一类PDC齿和第二类PDC齿，所述第一类PDC齿的前倾角小于所述第二类PDC齿的前倾角。
2.根据权利要求1所述的PDC钻头，其特征在于，所述区域内，所述第一类PDC齿的总数量大于等于所述第二类PDC齿的总数量。
3.根据权利要求1所述的PDC钻头，其特征在于，至少一个所述切削刀翼上同时设置有所述第一类PDC齿和第二类PDC齿，且该切削刀翼上至少存在一部分所述第一类PDC齿与所述第二类PDC齿相间设置，且相间设置的所述PDC齿的总数量占该切削刀翼上所述PDC齿总数量的
4.根据权利要求1所述的PDC钻头，其特征在于，至少一个所述切削刀翼上只设置有所述第一类PDC齿，且至少一个所述切削刀翼上只设置有所述第二类PDC齿。
5.根据权利要求1所述的PDC钻头，其特征在于，还包括至少一类PDC齿，该类PDC齿中，任意一个PDC齿的尺寸与所述第一类PDC齿的尺寸和所述第二类PDC齿的尺寸均不相等，该类PDC齿具有一种以上的尺寸。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的PDC钻头，其特征在于，所述切削刀翼包括均匀分布在所述钻头本体的圆周方向的若干长切削刀翼，相邻两个所述长切削刀翼之间设置有短切削刀翼，每个所述长切削刀翼至所述钻头本体的中心线的最小距离均相等，每个所述短切削刀翼至所述钻头本体的中心线的最小距离均相等，且所述长切削刀翼至所述钻头本体的中心线的最小距离小于所述短切削刀翼至所述钻头本体的中心线的最小距离。
7.根据权利要求6所述的PDC钻头，其特征在于，每个所述切削刀翼均包括切削刀翼第一段和切削刀翼第二段，若干个所述切削刀翼第一段均匀分布在所述钻头本体的圆周方向，所述切削刀翼第二段连接在所述切削刀翼第一段伸入地层的一端，所述PDC齿设置在所述切削刀翼第二段上。
...【技术特征摘要】
1.一种pdc钻头，包括钻头本体和若干个切削刀翼，其特征在于，每个所述切削刀翼上均设置有若干pdc齿，所有的所述pdc齿包括尺寸相同的第一类pdc齿和尺寸相同的第二类pdc齿，所述第一类pdc齿的尺寸小于第二类pdc齿的尺寸；以钻头本体的中心线为轴线，钻头本体半径的二分之一为半径的区域内的所述切削刀翼上设置有所述第一类pdc齿，所述区域内，存在一颗所述第二类pdc齿，且至少有一颗所述第一类pdc齿至所述钻头本体的中心线的距离与该颗第二类pdc齿至所述钻头本体的中心线的距离相等，对于距离相等的第一类pdc齿和第二类pdc齿，所述第一类pdc齿的前倾角小于所述第二类pdc齿的前倾角。
2.根据权利要求1所述的pdc钻头，其特征在于，所述区域内，所述第一类pdc齿的总数量大于等于所述第二类pdc齿的总数量。
3.根据权利要求1所述的pdc钻头，其特征在于，至少一个所述切削刀翼上同时设置有所述第一类pdc齿和第二类pdc齿，且该切削刀翼上至少存在一部分所述第一类pdc齿与所述第二类pdc齿相间设置，且相间设置的所述pdc齿的总数量占该切削刀翼上所述pdc齿总数量的一半以上。
4.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：文海，钟磊，王啸远，许尔跃，张国生，余彬彬，
申请(专利权)人：中海油田服务股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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