[发明专利]一种锥形复合片及钻头

说明书

本申请涉及一种锥形复合片及钻头，其包括基座与设于所述基座顶面的锥形齿，所述锥形齿的底端与所述基座顶面连接，所述锥形齿的顶端设有用于同外部环境接触的冲击面；所述锥形齿周向外壁上沿周向间隔开设有第一凹陷面与第二凹陷面，且所述第一凹陷面与所述第二凹陷面相互靠近的一侧边沿均沿所述锥形齿的母线方向延伸，并在所述第一凹陷面与所述第二凹陷面之间形成凸脊。凸脊可在旋转过程中对地层结构进行有效刮削，提高其攻击性与吃入地层的能力，进而最终实现提高锥形复合片在钻井时的效率，同时，由于锥形复合片顶端所设置的冲击面，使其在接触地层时具有较强的抗冲击性能，最终实现钻头具有较强抗冲击性能的同时具有较强的刮削作用。

技术领域

本申请涉及钻探设备领域，特别涉及一种锥形复合片及钻头。

背景技术

在近年来的石油和天然气资源的勘探开发中，随着勘探区块的不断扩大，软硬交错地层频繁出现，还会遇到砾石层和硬夹层，遇到该类地层，钻头常常表现为抗冲击性能不足，主要原因是常规的圆形复合片，从软地层进入硬地层时，复合片容易崩齿，导致钻头机械钻速和进尺能力下降，钻井周期受到影响。解决这类地层一般靠不断提高复合片的抗冲击性能来提高钻头的整体性能，但是圆形复合片抗冲击性的提高难度大，而且随着多年的复合片优化，目前圆形复合片已经进入到抗冲击性能提升的瓶颈期，因此只能通过复合片齿形的优化，来提高钻头抗冲击性能和攻击性，以达到缩短钻井周期的目的。

相关技术中，常采用锥形复合片替代圆形复合片，锥形齿具有圆弧顶端，通过特定角度安装在钻头的二排位置，具有一定的辅助抗冲击性能，但锥形齿冲击作用强的同时也限制了其吃入地层结构的深度，无法在起到有效刮削作用，因此钻头往往表现布齿密度高，打钻速度慢，因此，有待进一步改善。

发明内容

本申请实施例提供一种锥形复合片及钻头，以解决相关技术中锥形复合片刮削作用较差的问题。

第一方面，提供了一种锥形复合片，采用如下方案：

一种锥形复合片，其包括基座与设于所述基座顶面的锥形齿，所述锥形齿的底端与所述基座顶面连接，所述锥形齿的顶端设有用于同外部环境接触的冲击面；

所述锥形齿周向外壁上沿周向间隔开设有第一凹陷面与第二凹陷面，且所述第一凹陷面与所述第二凹陷面相互靠近的一侧边沿均沿所述锥形齿的母线方向延伸，并在所述第一凹陷面与所述第二凹陷面之间形成凸脊。

一些实施例中，所述第一凹陷面与所述第二凹陷面相互远离的一侧边沿均沿所述锥形齿的母线方向延伸，且所述第一凹陷面和所述第二凹陷面各自的两侧边沿均于所述冲击面之外交接。

一些实施例中，所述第一凹陷面与所述第二凹陷面的两侧边沿军延伸至所述锥形齿的底端周沿。

一些实施例中，所述锥形齿的轴向呈与所述基座的轴向平行且间隔的偏心设置，所述锥形齿的底端周沿与所述基座的顶面周沿重合对接。

一些实施例中，所述凸脊位于所述锥形齿轴向远离所述基座轴向的一侧。

一些实施例中，所述第一凹陷面与所述第二凹陷面于所述凸脊的两侧呈对称设置。

一些实施例中，所述基座的顶面呈凸弧面设置，所述锥形齿的底端端面呈对应所述基座顶面的凹弧面。

第二方面，本申请提供了一种钻头，采用如下方案：

一种钻头，其包括：

钻头本体；

多排齿组，其连接与所述钻头本体上，每排所述齿组均包括多个如上所述的锥形复合片。

一些实施例中，各所述锥形复合片的所述凸脊朝向所述钻头本体的给进方向。

一些实施例中，所述齿组内还包括与所述钻头本体连接的第二复合片，所述锥形复合片与所述第二复合片在所述钻头本体上呈交替布置，且，