[实用新型]一种尖脊形切削齿

说明书

本实用新型公开了一种尖脊形切削齿，包括圆柱状本体，其特征在于：在本体的上端设有齿端面，上端部外缘处设有齿顶面，侧壁设有齿侧面，所述齿端面包括至少两个呈倾斜相交的过渡面，各过渡面交汇于本体上端表面构成呈外凸的齿端面，相邻两个过渡面交汇处构成一条凸脊，其中一凸脊的外端与齿顶面交汇，所述齿侧面包括在与齿顶面交汇的凸脊的两侧分别设置的两个偏楔面，两个偏楔面的上端延伸至齿端面，与齿顶面及凸脊构成尖脊部位，偏楔面的下端延伸至本体侧壁或本体底面。本实用新型通过设置尖脊部位，可以有效分散切削齿在破岩时的应力，提高切削齿抗冲击，尖脊部位可以有效楔入地层，效释放地层应力，提高破岩效率。

技术领域

本实用新型涉及一种尖脊形切削齿，应用于石油和天然气钻井技术领域。

背景技术

在近年来的石油和天然气资源的勘探开发中，深井钻井和超深井成为提高油气资源开发的主力，在这样的油气钻井中，常常会遇到硬地层和夹层地层，而且随着井深增加，钻井成本越来越高，因此提高硬地层和夹层地层的钻井速度，成为缩短钻井周期和降低钻井成本的重要途径和方法。人们知道，在软到中等硬度地层钻井中，首选PDC钻头钻井已成为石油钻井工业的行为标准；然而，在钻井实践，钻头在任何地层钻井都会产生的震动，而钻遇硬地层和夹层地层，钻头发生的震动更为严重，会产生钻头“回旋”，会造成PDC钻头严重的早期磨损，会加速钻头的钝化和钻头失效；更换钻头会增加起、下钻作业时间，会增加钻井成本。

已有的钻头设计方案，常规的圆齿钻头虽然具有一定的抗冲击能力，但是其提速效果已经有限，而往往只能增加钻压来提高机械钻速，但这种方式会加速钻头的磨损和钻头变钝的速度，会增加使用钻头的数量；因此人们已经提出尖形齿来提高钻头的吃入地层的能力，进而提高钻头的破岩效率，但是尖形齿虽然有提高吃入地层的能力，但是其结构不如圆齿抗崩和耐磨。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种抗冲击性能和破岩效率的尖脊形切削齿。

本实用新型所采用的技术方案为：一种尖脊形切削齿，包括圆柱状本体，其特征在于：在本体的上端设有齿端面，上端部外缘处设有齿顶面，侧壁设有齿侧面，所述齿端面包括至少两个呈倾斜相交的过渡面，各过渡面交汇于本体上端表面构成呈外凸的齿端面，相邻两个过渡面交汇处构成一条凸脊，其中一凸脊的外端与齿顶面交汇，所述齿侧面包括在与齿顶面交汇的凸脊的两侧分别设置的两个偏楔面，两个偏楔面的上端延伸至齿端面，与齿顶面及对应的凸脊构成尖脊部位，偏楔面的下端延伸至本体侧壁或本体底面。

按上述技术方案，所述尖脊部位由两偏楔面、本体侧面、凸脊、过渡面、齿顶面围合而成的。

按上述技术方案，所述过渡面为平面、凸弧面、凹弧面、锯齿面或波浪面，各过渡面可呈对称设置或不对称设置。

按上述技术方案，所述过渡面设有2-10个，构成1-10个凸脊，所述凸脊相对过渡面底面的高度为0～10mm，凸脊顶部倒圆0～5mm。

按上述技术方案，所述偏楔面可以为平面、凸弧面、凹弧面、锯齿面或波浪面，两偏楔面可对称设置或不对称设置。

按上述技术方案，各过渡面交汇处偏离本体上端表面中心位置0～5mm。

按上述技术方案，所述凸脊中至少一条凸脊长度大于或等于所述圆柱本体的半径值。

按上述技术方案，当凸脊为三条以上时，相邻两条凸脊所构成的夹角大于或等于45°，各夹角相等或不相等。

按上述技术方案，各偏楔面均不凸脊相交，两个偏楔面由两个面从本体两侧向内倾斜并偏转延伸至上端与过渡面及齿顶面交汇而成，与所述圆柱本体的轴线所形成的夹角为0～75°。

按上述技术方案，所述齿顶面的宽度为2-6mm。