激光机械联合破岩用PDC齿、PDC钻头和破岩装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及钻井设备技术领域，尤其涉及激光机械联合破岩用PDC齿、PDC钻头和破岩装置，PDC齿包括齿柱和切削齿，切削齿包括齿本体以及位于齿本体上的外切削曲面、内切削曲面和切削端面，内切削曲面设置有两个，两个内切削曲面相对设置在切削端面的相对两端；两个内切削曲面与外切削曲面相连接分别形成两个副切削刃，副切削刃用于在破岩时先接触岩石并第一次切削岩石，破岩时两个副切削刃之间构成激光辐照岩石后的热破碎区；切削端面与外切削曲面连接形成主切削刃，主切削刃用于在破岩时第二次切削岩石。本发明专利技术至少解决了现有圆柱形切削齿对激光辐照后的岩石表面不能有效破坏，且切削时存在激光产生的高温会降低切削齿的工作寿命的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钻井设备，尤其涉及激光机械联合破岩用pdc齿、pdc钻头和破岩装置。

技术介绍

1、随着我国油气开发的主战场向深层、超深层、复杂难钻地层转移，深层、超深层油气钻采将可能成为未来储量增长的重要接替领域。然而，深部地层地质条件复杂、岩性致密、硬度高且研磨性强，导致传统钻头钻速降低，钻井周期增长，成本居高不下。提高钻井速度、缩短钻井周期是目前钻井工程亟需解决的问题。

2、聚晶金刚石复合片(pdc)钻头是一款复合片外形是圆形被镶焊在圆柱的切削具上，将切削具镶装在钻头体上，复合片包括硬质合金基体和金刚石层，其兼顾韧性和耐磨性，广泛应用于石油、矿井钻头中。pdc钻头又称为固定式刀翼钻头，其原因在于钻头的主要切削结构是与钻头体相对固定的刀翼结构。刀翼的固定方式有多种，其中所用最多的方式则是与钻头体一体式的刀翼。但无论固定形式如何变化，pdc钻头的主要切削原件仍然是安装并焊接在刀翼齿孔上的pdc切削齿。当钻压作用于钻头时，钻头体将钻压传递至pdc切削齿，多颗pdc切削齿共同压入岩石并随钻头绕钻头轴心周旋做圆周运动，从而刮切岩石。

3、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.激光机械联合破岩用PDC齿，其特征在于，包括齿柱和切削齿，所述切削齿包括齿本体，以及位于齿本体上的外切削曲面、内切削曲面和切削端面，所述内切削曲面和切削端面均位于外切削曲面的内侧，所述内切削曲面设置有两个，两个所述内切削曲面相对设置在切削端面的相对两端；

2.根据权利要求1所述的激光机械联合破岩用PDC齿，其特征在于，所述主切削刃和副切削刃的刃部均进行倒圆角处理。

3.根据权利要求1所述的激光机械联合破岩用PDC齿，其特征在于，所述主切削刃在切削岩石时，所述切削端面与沿岩石深度的竖直面的夹角θ为5°～20°。

4.根据权利要求1所述的激光机械联合破...

【技术特征摘要】

1.激光机械联合破岩用pdc齿，其特征在于，包括齿柱和切削齿，所述切削齿包括齿本体，以及位于齿本体上的外切削曲面、内切削曲面和切削端面，所述内切削曲面和切削端面均位于外切削曲面的内侧，所述内切削曲面设置有两个，两个所述内切削曲面相对设置在切削端面的相对两端；

2.根据权利要求1所述的激光机械联合破岩用pdc齿，其特征在于，所述主切削刃和副切削刃的刃部均进行倒圆角处理。

3.根据权利要求1所述的激光机械联合破岩用pdc齿，其特征在于，所述主切削刃在切削岩石时，所述切削端面与沿岩石深度的竖直面的夹角θ为5°～20°。

4.根据权利要求1所述的激光机械联合破岩用pdc齿，其特征在于，将副切削刃朝上，以沿主切削刃的长度方向为x轴，以沿垂直切削端面为y轴，进行坐标设置；

5.根据权利要求4所述的激光机械联合破岩用pdc齿，其特征在于，所述主切削刃和副切削刃在水平方向的投影x-o-z面为椭圆形，所述椭圆形的方程为：其中，β＞α＞0,λ＞0。

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【专利技术属性】
技术研发人员：黄志强，尹猛，张峰，傅世奇，陈宇坤，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：