[实用新型]钻头及其钻头齿

说明书

本实用新型提供一种钻头及其钻头齿。钻头齿包括基体和固定于基体前端部的金刚石圆柱。金刚石圆柱的前端部具有至少3个斜面，至少3个斜面相对于金刚石圆柱底面倾斜的角度相同，且两两相交共形成至少3条侧棱，至少3条侧棱的顶端相交于一顶点，顶点位于基体的中轴线上，顶点形成钻头齿的钻进刃；斜面与金刚石圆柱的圆周面相交形成弧形棱，相邻两个弧形棱与相应的侧棱相交于一底点，底点位于金刚石圆柱的圆周面上，底点形成钻头齿的切割刃。本实用新型的钻头齿破碎性能好，钻进速度快，抗冲击性能强。

技术领域

本实用新型涉及一种主要应用于石油钻井、地质勘探、煤田钻采等领域的钻头及其钻头齿。

背景技术

目前，用于石油钻井、地质勘探、煤田钻采等钻头齿的前端部为金刚石层，金刚石层的前端部的工作部分为平面结构，钻进过程中，在钻压的作用下，主要是金刚石层圆周与岩层作用，再在钻具所传递的扭矩的作用下沿钻头齿轴线旋转刮切地层。这种钻头齿的抗冲击韧性完全取决于金刚石层的性能，特别是金刚石层的配方的选择，抗冲击韧性差；同时，这种传统的钻头齿的钻进切削阻力大，钻进速度慢；而且在钻进过程中排渣不畅，容易发生堵塞。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的相关技术的信息。

实用新型内容

本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种钻进阻力小，且钻进速度快的钻头及其钻头齿。

根据本实用新型的一个方面，一种钻头齿包括基体和固定于基体前端部的金刚石圆柱。所述金刚石圆柱的前端部具有至少3个斜面，所述至少3个斜面相对于所述金刚石圆柱底面倾斜的角度相同，且两两相交共形成至少3条侧棱，所述至少3条侧棱的顶端相交于一顶点，所述顶点位于所述基体的中轴线上，所述顶点形成所述钻头齿的钻进刃；所述斜面与所述金刚石圆柱的圆周面相交形成弧形棱，相邻两个弧形棱与相应的侧棱相交于一底点，所述底点位于所述金刚石圆柱的圆周面上，所述底点形成所述钻头齿的切割刃。

根据本实用新型的一实施方式，所述顶点到所述金刚石圆柱的底面的垂直距离大于所述底点到所述金刚石圆柱的底面的垂直距离。

根据本实用新型的一实施方式，在所述金刚石圆柱的圆周面上，所述底点到所述金刚石圆柱的底面的垂直距离大于所述弧形棱的其他位置到所述底面的垂直距离。

根据本实用新型的一实施方式，所述斜面相对于所述金刚石圆柱底面倾斜的角度为1.5-13.5度。

根据本实用新型的另一个方面，一种钻头齿包括基体和固定于基体前端部的金刚石圆柱，其特征在于，所述金刚石圆柱的前端部设有底面为至少3个底棱的正棱锥，并且所述正棱锥的侧面相对于所述金刚石圆柱底面倾斜第一角度，由所述正棱锥的底面的每一个底棱沿所述金刚石圆柱的径向向外延伸一个斜面，所述斜面相对于所述金刚石圆柱底面倾斜第二角度，至少3个所述斜面的第二角度相同；所述正棱锥的顶点形成所述钻头齿的钻进刃；所述斜面与所述金刚石圆柱的圆周面相交形成弧形棱，相邻两个弧形棱与所述正棱锥的相邻的两个底棱以及相应的侧棱相交于一底点，所述底点位于所述金刚石圆柱的圆周面上，所述底点形成所述钻头齿的切割刃。

根据本实用新型的一实施方式，所述顶点到所述金刚石圆柱的底面的垂直距离大于所述底点到所述金刚石圆柱的底面的垂直距离。

根据本实用新型的一实施方式，在所述金刚石圆柱的圆周面上，所述底点到所述金刚石圆柱的底面的垂直距离大于所述弧形棱的其他位置到所述底面的垂直距离。

根据本实用新型的一实施方式，所述斜面相对于所述金刚石圆柱底面倾斜的第二角度为6-18度。

根据本实用新型的一实施方式，所述正棱锥的侧面相对于所述金刚石圆柱底面倾斜的第一角度为1.5-13.5度。

根据本实用新型的一实施方式，所述正棱锥的底棱为直线或弧线形状。