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(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102434105A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102434105A(43)申请公布日2012.05.02(21)申请号201110390021.5(22)申请日2011.11.30(71)申请人四川深远石油钻井工具有限公司地址611730四川省成都市现代工业港南片区通港北路69号(72)发明人李舒田家林曾德发杨琳(74)专利代理机构成都华典专利事务所(普通合伙)51223代理人徐丰(51)Int.Cl.E21B10/00(2006.01)E21B10/43(2006.01)E21B10/55(2006.01)E21B10/08(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图16页(54)发明名称具有旋切破岩功能的复合钻头(57)摘要本发明公开了具有旋切破岩功能的复合钻头,包含旋切钻头、PDC钻头、牙轮钻头的复合,包括主体(1)、旋切钻头牙轮(2)、旋切钻头切削齿(3)、PDC钻头刀翼(4)、PDC切削齿(5)、储油囊(6)、喷嘴(7)。钻头主体(1)包括牙轮轴颈、扶正块、高压泥浆通道和连接丝扣。本发明的特点:复合钻头中的旋切钻头切削齿以旋切方式冲击、压碎、切削岩石,中心破岩效率高,机械钻速高,具有更好的动力学性能,磨损均匀,同时改进钻头轴承结构,确保提高破岩效率的同时增加钻头使用寿命,保径效果好;复合钻头中不同的复合结构可实现中心破岩性能高、机械钻速高、保径效果好的效果。CN102435ACCNN110243410502434110A权利要求书1/2页1.具有旋切破岩功能的复合钻头,包括钻头主体,其特征在于:复合钻头是由旋切钻头与牙轮钻头、PDC钻头、旋切钻头中的至少一种复合,旋切钻头的旋切牙轮(2)的安装面与钻头主体(1)上的牙轮轴颈连接,旋切牙轮的工作面朝向井壁与井底;牙轮轴颈平面与钻头轴线夹角即轮体夹角的范围为,轴颈偏移量的范围为,其中为旋切钻头直径。2.根据权利要求1所述的具有旋切破岩功能的复合钻头,其特征在于:旋切钻头与附加钻头的复合方式包括整体加工、组焊、丝扣连接。3.根据权利要求1所述的具有旋切破岩功能的复合钻头,其特征在于:所述的旋切钻头牙轮(2)为钢件、钢体与金属粉末的烧结体;所述的旋切牙轮(2)结构有铣齿牙轮、镶齿牙轮、钢体与金属粉末的烧结牙轮;所述的旋切牙轮(2)数目≥1。4.根据权利要求1所述的具有旋切破岩功能的复合钻头,其特征在于:所述的旋切钻头的切削齿(3)形状为勺形齿、楔形齿、锥球齿、球形齿、锥台齿、圆柱截头齿或棱锥齿;所述的旋切钻头切削齿(3)材质为硬质合金、聚晶金刚石复合体、热稳定聚晶金刚石、孕镶金刚石、天然金刚石、立方氮化硼、陶瓷,或包含硬质合金、金刚石或立方氮化硼的切削齿;所述的旋切钻头切削齿(3)齿圈数目≥1。5.根据权利要求1所述的具有旋切破岩功能的复合钻头,其特征在于:所述钻头主体(1)为钢件、钢材组焊件或钢体与金属粉末的烧结体;所述钻头主体(1)上有扶正块,扶正块表面敷焊有耐磨合金或镶嵌有硬质合金、聚晶金刚石复合片、热稳定聚晶金刚石、孕镶金刚石、天然金刚石、立方氮化硼或陶瓷材料。6.根据权利要求1所述的具有旋切破岩功能的复合钻头,其特征在于:由旋切钻头与PDC钻头复合,旋切钻头布置于复合钻头中心,由旋切牙轮切削齿完成井眼中心位置的钻进;PDC钻头布置于井眼外围,由PDC钻头切削齿完成井眼外围部分的钻进;旋切钻头直径小于复合钻头直径。7.根据权利要求1所述的具有旋切破岩功能的复合钻头,其特征在于:由旋切钻头与PDC钻头复合,复合钻头基于旋切钻头结构,旋切钻头覆盖复合钻头中心和井眼外围,PDC钻头是在井眼外围范围在旋切钻头的旋切牙轮间设置的PDC钻头副刀翼;井眼中心位置的钻进由旋切钻头切削齿完成,井眼外围部分的钻进由旋切钻头和PDC钻头副刀翼的切削齿共同完成。8.根据权利要求1所述的具有旋切破岩功能的复合钻头,其特征在于:由旋切钻头与PDC钻头复合,复合钻头基于四刀翼或六刀翼的PDC钻头结构,PDC钻头主刀翼覆盖复合钻头中心和井眼外围,旋切钻头布置于井眼外围,代替PDC钻头副刀翼;井眼中心位置的钻进由位于PDC钻头主刀翼上的切削齿完成,井眼外围部分的钻进由旋切钻头和PDC钻头主刀翼上的切削齿共同完成。9.根据权利要求1所述的具有旋切破岩功能的复合钻头,其特征在于:由旋切钻头、PDC钻头、旋切钻头复合,井眼外围的结构基于四刀翼或六刀翼的PDC钻头结构,复合钻头中心布置旋切钻头,井眼外围由PDC钻头与另设的旋切钻头组成,另设的旋切钻头代替PDC2CCNN110243410502434110A权利要求书2/2页钻头副刀翼;井眼中心位置的钻进由位于复合钻头中心的旋切钻头切削齿完成,井眼外围部分的钻进由PDC钻头与位于井眼外围的旋切钻头