本實(shí)用新型涉及鉆頭，尤其是石油天然氣開發(fā)鉆井用鉆頭的配件，屬于鉆頭制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

切削齒是PDC(聚晶金剛石復(fù)合片)鉆頭用于破巖的切削刃，它的性能優(yōu)劣決定了PDC鉆頭的使用效果。良好的切削齒性能能夠提高PDC鉆頭的機(jī)械鉆速和進(jìn)尺，縮短建井周期，降低鉆井綜合成本。

目前使用的常規(guī)切削齒的工作面為平面結(jié)構(gòu)。鉆井過程中，在鉆壓的作用下，切削齒鉆入地層，再在鉆具所傳遞的扭矩的作用下沿鉆頭軸線旋轉(zhuǎn)刮切地層。這種破巖機(jī)理使得常規(guī)切削齒在抗壓強(qiáng)度低的軟地層應(yīng)用中具有很高的速度優(yōu)勢。但是在抗壓強(qiáng)度高的硬地層應(yīng)用中，常規(guī)切削齒鉆入地層的難度大幅增加，同時在高的轉(zhuǎn)速條件下，切削齒與硬地層反復(fù)沖擊所產(chǎn)生的高的沖擊載荷很容易造成常規(guī)切削齒的崩損，制約了PDC鉆頭在硬地層中的應(yīng)用。此外，在定向鉆井應(yīng)用中，常規(guī)切削齒刮切破巖的工作機(jī)理使得PDC鉆頭承受更高的反扭矩，易導(dǎo)致定向造斜工具面失穩(wěn)，影響了PDC鉆頭在定向鉆井中的應(yīng)用效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本實(shí)用新型提供一種脊形切削齒。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：脊形切削齒，包括金剛石層和硬質(zhì)合金基座；金剛石層上設(shè)有2—4個脊?fàn)钔蛊?，金剛石層邊緣設(shè)有倒角，硬質(zhì)合金基座底部設(shè)有定位槽。

本實(shí)用新型的有益效果是，鉆入地層容易，破巖效率高，有效提高機(jī)械鉆速和減少鉆頭泥包；在定向鉆進(jìn)中有利于提高工具面穩(wěn)定性；切削齒的抗沖擊性能強(qiáng)，提高了鉆頭的使用壽命和進(jìn)尺；切削齒可多次使用。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)(三個脊?fàn)钔蛊鸬那邢鼾X)示意圖；

圖2是圖1的主視圖；

圖3是三個脊?fàn)钔蛊鸬那邢鼾X結(jié)構(gòu)(類似圖1)示意圖；

圖4是兩個脊?fàn)钔蛊鸬那邢鼾X結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是四個脊?fàn)钔蛊鸬那邢鼾X結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是脊頂邊緣部位等高于脊頂中心部位的結(jié)構(gòu)(剖面)示意圖；

圖7是脊頂邊緣部位高于脊頂中心部位的結(jié)構(gòu)(剖面)示意圖；

圖8是脊頂邊緣部位低于脊頂中心部位的結(jié)構(gòu)(剖面)示意圖。

圖中零部件及編號：

1—金剛石層，2—硬質(zhì)合金基座，

3—脊?fàn)钔蛊穑?-1—脊頂邊緣部位，3-2—脊頂中心部位；

4—倒角，5—定位槽，6-脊頂曲面，7-側(cè)向面。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

參見圖1，脊形切削齒，包括金剛石層1和硬質(zhì)合金基座2；金剛石層1上設(shè)有2—4個脊?fàn)钔蛊?，金剛石層1邊緣設(shè)有倒角4，硬質(zhì)合金基座2底部設(shè)有定位槽5。

脊頂邊緣部位3-1高于脊頂中心部位3-2。

脊頂邊緣部位3-1低于脊頂中心部位3-2。

脊?fàn)钔蛊?的端面近似等腰三角形，它包括脊頂曲面6及與其相切并向下延伸的側(cè)向面7，如圖2上部所示。脊頂曲面的曲率半徑及兩側(cè)向面間所形成的夾角是脊?fàn)钔蛊鸬膬蓚€重要結(jié)構(gòu)參數(shù)。脊頂曲率半徑及側(cè)向面間的夾角越大切削齒所適用的地層越硬；弧頂曲率半徑及側(cè)向面間的夾角越小，切削齒的攻擊性越強(qiáng)，其所適用的地層越軟，如圖3所示，弧頂曲率半徑及側(cè)向面間的夾角小于圖1的夾角。

通常脊?fàn)钔蛊鸬臄?shù)量為三個，三個脊?fàn)钔蛊饑@切削齒軸線成輻射狀分布，相互之間的夾角為120°。切削齒使用后，在沒有過度損壞的情況下，一般可實(shí)現(xiàn)三次轉(zhuǎn)面，從而提高切削齒的利用效率。根據(jù)不同的需要，脊?fàn)钔蛊鸬臄?shù)量可以為2個或4個，當(dāng)脊?fàn)钔蛊馂?個時，相互之間的夾角為180°，如圖4。當(dāng)脊?fàn)钔蛊馂?個時，相互之間的夾角為90°，如圖5。

的脊?fàn)钔蛊鸾Y(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于不同直徑的切削齒，包括常用的直徑為 的切削齒；

金剛石層的邊緣有倒角，倒角的尺寸有0.2mm×45°、0.4mm×45°、0.5mm×45°三種規(guī)格，目的是通過分散作用在切削齒邊緣上的力及增加金剛石與地層的接觸面積改善金剛石層的破碎強(qiáng)度和研磨強(qiáng)度，以應(yīng)對不同硬 度地層的鉆井需要，倒角越大所適用的地層越硬，倒角越小所適用的地層越軟；

定位槽5位于硬質(zhì)合金基座的底端，其與脊?fàn)钔蛊?的脊頂沿切削齒的徑向位置相對應(yīng)，作為脊形切削齒釬焊時定位的參考標(biāo)記，以確保工作狀態(tài)下脊頂部位最先接觸地層，發(fā)揮其最佳破巖效果。

脊?fàn)钔蛊鸬募鬼斶吘壊课缓图鬼斨行牟课煌ǔＪ堑雀叩模鐖D6；也可以不等高，即脊頂邊緣部位高于脊頂中心部位或者脊頂邊緣部位低于脊頂中心部位，如圖7、8；脊頂邊緣部位高于脊頂中心部位的脊形齒適用于抗壓強(qiáng)度低的軟地層，以獲得更高的機(jī)械鉆速；脊頂邊緣部位低于脊頂中心部位的脊形齒適用于地層抗壓強(qiáng)度高的硬低層，以獲得更高的使用壽命。