[發(fā)明專利]PDC鉆頭及其切削齒

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910217163.8
• 申請日: 2019-03-21
• 公開（公告）號: CN109763774A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王克行;邱治國
• 申請（專利權(quán)）人: 萊州市原野科技有限公司
• 主分類號: E21B10/43
• 分類號: E21B10/43;E21B10/60
• 代理公司: 北京律智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11438
• 代理人: 袁禮君;闞梓瑄

本發(fā)明公開一種PDC鉆頭及其切削齒，切削齒包括切削齒本體，具有中心線，切削齒本體的頂部周向布置有多個突出部，切削齒本體在垂直于中心線方向上的投影覆蓋突出部在垂直于中心線方向上的投影，其中突出部的頂面突出于切削齒本體的頂面。在使用過程中，該突出部能夠具有較好的尖銳性，從而更容易進入到巖層中進行破巖。更進一步地，由于位于突出部后方的切削齒本體有更好的緩沖切削沖擊力的功能，從而使切削過程中更容易產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)摩擦力，從而可以提高切削齒的破巖強度和使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種石油鉆井技術(shù)，具體而言，涉及一種切削齒。本發(fā)明還涉及一種PDC鉆頭。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的石油鉆井用的PDC鉆頭，其所用的金剛石復合片一般為旋轉(zhuǎn)圓柱齒，其表面為平面式齒面。這種結(jié)構(gòu)的PDC鉆頭為石油開采鉆井工程作出了貢獻，但其同時存在著如下的缺點或不足：①在鉆通較硬地層時，金剛石聚晶層快速發(fā)熱灼燒，產(chǎn)生崩壞的磨損，最終降低了鉆頭壽命；②由于旋轉(zhuǎn)圓柱齒承受沖擊力小，在設(shè)計PDC鉆頭時，通常采用加大切削齒在設(shè)計法線上的傾角的做法，以減小齒的沖擊力度，但這種做法同時帶來破巖強度減小的缺陷。

在所述背景技術(shù)部分公開的上述信息僅用于加強對本發(fā)明的背景的理解。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個主要目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種缺陷，提供一種切削齒，以提高破巖強度。

本發(fā)明的另一個主要目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種缺陷，提供一種PDC鉆頭，以提高破巖強度。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種切削齒，包括切削齒本體，具有中心線，所述切削齒本體的頂部周向布置有多個突出部，所述切削齒本體在垂直于中心線方向上的投影覆蓋所述突出部在垂直于所述中心線方向上的投影，其中所述突出部的頂面突出于所述切削齒本體的頂面。

根據(jù)本發(fā)明的一具體實施方式，其中所述切削齒還包括基座，所述切削齒本體可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于所述基座上。

根據(jù)本發(fā)明的一具體實施方式，其中所述突出部為圓柱體的部分，所述圓柱體的中心軸線與所述中心線平行；以及/或者所述突出部為橢圓柱體的部分，所述橢圓柱體的中心軸線與所述中心線平行。

根據(jù)本發(fā)明的一具體實施方式，其中所述突出部沿所述中心線方向的尺寸不小于1mm。

根據(jù)本發(fā)明的一具體實施方式，其中所述突出部的數(shù)量至少為6個，多個所述突出部均勻布置。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種PDC鉆頭，所述PDC鉆頭包括鉆頭本體、切削刀翼以及切削齒；鉆頭本體具有鉆頭冠部；切削刀翼形成于所述鉆頭冠部，所述切削刀翼上設(shè)置有齒孔；切削齒設(shè)置于所述齒孔內(nèi)，所述切削齒本發(fā)明提供的切削齒。

根據(jù)本發(fā)明的一具體實施方式，其中所述PDC鉆頭還包括水槽，所述水槽設(shè)置于相鄰的所述切削刀翼之間，所述水槽中設(shè)置有噴嘴，所述噴嘴與水源連通。

根據(jù)本發(fā)明的一具體實施方式，其中所述PDC鉆頭還包括保護齒和保徑齒，所述保徑齒設(shè)置于所述鉆頭本體的冠部的外周面，所述保護齒設(shè)置于所述切削齒和所述保徑齒之間。

根據(jù)本發(fā)明的一具體實施方式，其中所述保徑齒的頂面為半圓柱面結(jié)構(gòu)或半圓形平面結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的一具體實施方式，其中所述切削刀翼包括第一直線段、第二直線段以及圓弧段；所述第一直線段從所述冠部的靠近中心位置向邊緣沿斜向上方向延伸，所述第一直線段具有尾端，所述尾端靠近所述邊緣；所述第二直線段從所述冠部的所述頂面向所述冠部的底面延伸，所述第二直線段與所述切削齒本體的中心線平行，所述第二直線段具有首端，所述首端靠近所述頂面；所述圓弧段設(shè)置于所述第一直線段的所述尾端和所述第二直線段的所述首端之間，所述圓弧段向外突出，所述第一直線段與所述切削齒本體的底面的夾角為0°-45°。