一种PDC-滚轮混合钻头的制作方法

本发明涉及石油工程领域，具体地涉及一种pdc-滚轮混合钻头。

背景技术：

1、pdc-滚轮钻头是钻井作业中常用的钻头之一，在在非均质地层中具有良好的钻进效果。

2、然而在pdc-滚轮钻头在使用过程中，作业人员发现pdc-滚轮钻头的滚轮和滚轴之间容易发生振动，从而导致滚轮和滚轴以及滚轮和滚轴之间的密封件受到损坏，严重降低了pdc-滚轮钻头的钻进稳定性和使用寿命。

技术实现思路

1、针对如上所述的技术问题，本发明旨在提出一种pdc-滚轮混合钻头。本发明的pdc-滚轮混合钻头能够提高pdc-滚轮钻头的钻进稳定性和使用寿命。

2、根据本发明，提供了一种pdc-滚轮混合钻头，包括连接在钻柱上的本体，设置在所述本体上的pdc组件，所述pdc组件包括刀翼和均匀布置在所述刀翼上的多个切削齿，以及设置在所述本体上的滚轮组件，所述滚轮组件包括固定连接在本体上的掌臂、连接在所述掌臂上的滚轴以及套设在所述滚轴上的能够相对于所述滚轴转动的滚轮，所述滚轮的外壁上均匀地布置有多个滚轮齿。

3、其中，所述滚轮齿设置为具有高于切削齿的高度，使得所述滚轮能够在pdc组件切削地层岩石前通过转动压碎岩石，从而在未破碎岩石中产生裂纹缺陷。

4、在一个优选的实施例中，在所述滚轮和滚轴之间还设置有密封组件，所述密封组件套设在所述滚轴上并与滚轮相抵接。

5、在一个优选的实施例中，所述密封组件包括相接的第一密封件和第二密封件，所述第一密封件和第二密封件的连接面构造为剖光面，以及，

6、设置在所述密封件两端的与所述密封件相接的具有弹性的支撑件。

7、在一个优选的实施例中，所述第一密封件和第二密封件由马氏体不锈钢、碳化钨、陶瓷、硬质合金、金刚石、立方氮化硼或氮化硅材料制成，所述支撑件由氢化丁睛橡胶、丁腈橡胶或氟橡胶材料制成。

8、在一个优选的实施例中，在所述滚轴、滚轮和掌臂的外壁上还分别涂覆有强化层。

9、在一个优选的实施例中，所述强化层由碳化钨材料制成。

10、在一个优选的实施例中，所述滚轴以及滚轮的外壁均通过渗氮处理，使得所述滚轴以及滚轮的内部均形成有渗氮层。

11、在一个优选的实施例中，所述密封件设置为两个，所述的两个支撑件分别设置在所述支撑件的两端并同时与所述支撑件相接。

12、在一个优选的实施例中，在所述本体的内部设有与钻柱相连通的供流体流通的中心流道，所述流道具有延伸至刀翼处的喷嘴，使得钻柱内的流体能够喷射至刀翼处并排出。

13、在一个优选的实施例中，所述滚轮齿的齿高设置为比所述切削齿的齿高大0.01-5mm。

技术特征：

1.一种pdc-滚轮混合钻头，包括：

2.根据权利要求1所述的pdc-滚轮混合钻头，其特征在于，在所述滚轮和滚轴之间还设置有密封组件(40)，所述密封组件套设在所述滚轴上并与滚轮相抵接。

3.根据权利要求2所述的pdc-滚轮混合钻头，其特征在于，所述密封组件包括相接在一起的第一密封件(42)和第二密封件(43)，所述第一密封件和第二密封件的连接面构造为剖光面，以及，

4.根据权利要求3所述的pdc-滚轮混合钻头，其特征在于，所述第一密封件和第二密封件由马氏体不锈钢、碳化钨、陶瓷、硬质合金、金刚石、立方氮化硼或氮化硅材料制成，所述支撑件由氢化丁睛橡胶、丁腈橡胶或氟橡胶材料制成。

5.根据权利要求4所述的pdc-滚轮混合钻头，其特征在于，在所述滚轴、滚轮和掌臂的外壁上还分别涂覆有强化层(38)。

6.根据权利要求4所述的pdc-滚轮混合钻头，其特征在于，所述强化层由碳化钨材料制成。

7.根据权利要求5所述的pdc-滚轮混合钻头，其特征在于，所述滚轴以及滚轮的外壁均通过渗氮处理，使得所述滚轴以及滚轮的内部均形成有渗氮层。

8.根据权利要求3-7中任一项所述的pdc-滚轮混合钻头，其特征在于，所述密封件设置为两个，所述的两个支撑件分别设置在所述支撑件的两端并同时与所述支撑件相接。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的pdc-滚轮混合钻头，其特征在于，在所述本体的内部设有与钻柱相连通的供流体流通的中心流道(16)，所述流道具有延伸至刀翼处的喷嘴(162)，使得钻柱内的流体能够喷射至刀翼处并排出。

10.根据权利要求1-7中任一项所述的pdc-滚轮混合钻头，其特征在于，所述滚轮齿的齿高设置为比所述切削齿的齿高大0.01-5mm。

技术总结本发明涉及一种PDC‑滚轮混合钻头，包括连接在钻柱上的本体，设置在所述本体上的PDC组件，所述PDC组件包括刀翼和均匀布置在所述刀翼上的多个切削齿，以及设置在所述本体上的滚轮组件，所述滚轮组件包括固定连接在本体上的掌臂、连接在所述掌臂上的滚轴以及套设在所述滚轴上的能够相对于所述滚轴转动的滚轮，所述滚轮的外壁上均匀地布置有多个滚轮齿。其中，所述滚轮齿设置为具有高于切削齿的高度，使得所述滚轮能够在PDC组件切削地层岩石前通过转动压碎岩石，从而在未破碎岩石中产生裂纹缺陷。技术研发人员：彭烨,于建宾,田京燕,关舒伟,陈曦,徐玉超受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11