[實用新型]一種尖脊形切削齒

有效

• 申請號: 201820792048.4
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN208310700U
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 劉強;江詩貴;劉曉波;涂關富;蒲斌;楊春雷;樊孝兵;楊東澤
• 申請（專利權）人: 中石化江鉆石油機械有限公司;中石化石油機械股份有限公司
• 主分類號: E21B10/43
• 分類號: E21B10/43;E21B10/54
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 劉秋芳;胡建平

本實用新型公開了一種尖脊形切削齒，包括圓柱狀本體，其特征在于：在本體的上端設有齒端面，上端部外緣處設有齒頂面，側壁設有齒側面，所述齒端面包括至少兩個呈傾斜相交的過渡面，各過渡面交匯于本體上端表面構成呈外凸的齒端面，相鄰兩個過渡面交匯處構成一條凸脊，其中一凸脊的外端與齒頂面交匯，所述齒側面包括在與齒頂面交匯的凸脊的兩側分別設置的兩個偏楔面，兩個偏楔面的上端延伸至齒端面，與齒頂面及凸脊構成尖脊部位，偏楔面的下端延伸至本體側壁或本體底面。本實用新型通過設置尖脊部位，可以有效分散切削齒在破巖時的應力，提高切削齒抗沖擊，尖脊部位可以有效楔入地層，效釋放地層應力，提高破巖效率。

技術領域

本實用新型涉及一種尖脊形切削齒，應用于石油和天然氣鉆井技術領域。

背景技術

在近年來的石油和天然氣資源的勘探開發中，深井鉆井和超深井成為提高油氣資源開發的主力，在這樣的油氣鉆井中，常常會遇到硬地層和夾層地層，而且隨著井深增加，鉆井成本越來越高，因此提高硬地層和夾層地層的鉆井速度，成為縮短鉆井周期和降低鉆井成本的重要途徑和方法。人們知道，在軟到中等硬度地層鉆井中，首選PDC鉆頭鉆井已成為石油鉆井工業的行為標準；然而，在鉆井實踐，鉆頭在任何地層鉆井都會產生的震動，而鉆遇硬地層和夾層地層，鉆頭發生的震動更為嚴重，會產生鉆頭“回旋”，會造成PDC鉆頭嚴重的早期磨損，會加速鉆頭的鈍化和鉆頭失效；更換鉆頭會增加起、下鉆作業時間，會增加鉆井成本。

已有的鉆頭設計方案，常規的圓齒鉆頭雖然具有一定的抗沖擊能力，但是其提速效果已經有限，而往往只能增加鉆壓來提高機械鉆速，但這種方式會加速鉆頭的磨損和鉆頭變鈍的速度，會增加使用鉆頭的數量；因此人們已經提出尖形齒來提高鉆頭的吃入地層的能力，進而提高鉆頭的破巖效率，但是尖形齒雖然有提高吃入地層的能力，但是其結構不如圓齒抗崩和耐磨。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術存在的不足提供一種抗沖擊性能和破巖效率的尖脊形切削齒。

本實用新型所采用的技術方案為：一種尖脊形切削齒，包括圓柱狀本體，其特征在于：在本體的上端設有齒端面，上端部外緣處設有齒頂面，側壁設有齒側面，所述齒端面包括至少兩個呈傾斜相交的過渡面，各過渡面交匯于本體上端表面構成呈外凸的齒端面，相鄰兩個過渡面交匯處構成一條凸脊，其中一凸脊的外端與齒頂面交匯，所述齒側面包括在與齒頂面交匯的凸脊的兩側分別設置的兩個偏楔面，兩個偏楔面的上端延伸至齒端面，與齒頂面及對應的凸脊構成尖脊部位，偏楔面的下端延伸至本體側壁或本體底面。

按上述技術方案，所述尖脊部位由兩偏楔面、本體側面、凸脊、過渡面、齒頂面圍合而成的。

按上述技術方案，所述過渡面為平面、凸弧面、凹弧面、鋸齒面或波浪面，各過渡面可呈對稱設置或不對稱設置。

按上述技術方案，所述過渡面設有2-10個，構成1-10個凸脊，所述凸脊相對過渡面底面的高度為0～10mm，凸脊頂部倒圓0～5mm。

按上述技術方案，所述偏楔面可以為平面、凸弧面、凹弧面、鋸齒面或波浪面，兩偏楔面可對稱設置或不對稱設置。

按上述技術方案，各過渡面交匯處偏離本體上端表面中心位置0～5mm。

按上述技術方案，所述凸脊中至少一條凸脊長度大于或等于所述圓柱本體的半徑值。

按上述技術方案，當凸脊為三條以上時，相鄰兩條凸脊所構成的夾角大于或等于45°，各夾角相等或不相等。

按上述技術方案，各偏楔面均不凸脊相交，兩個偏楔面由兩個面從本體兩側向內傾斜并偏轉延伸至上端與過渡面及齒頂面交匯而成，與所述圓柱本體的軸線所形成的夾角為0～75°。

按上述技術方案，所述齒頂面的寬度為2-6mm。