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　　申請號：201510338714.8
　　申請人：成都百施特金剛石鉆頭有限公司
　　發明人：韓育民 閉磊 陳嵐濤

　　摘要：本發明公開了一種應用于頁巖氣鉆井的金剛石鉆頭，包括鉆頭體，鉆頭體上分布有多條刮刀，刮刀的輪廓包括內錐、鼻部、外錐、臺肩和保徑塊，刮刀上設有切削齒；以刮刀切削時的旋轉方向為前方，鉆頭體上的刮刀中，至少有一條刮刀上包括一種前排剪切齒和一種后排齒；前排剪切齒為圓片剪切齒、圓形斜面剪切齒和錐臺斜面剪切齒中的一種或幾種，后排齒為后排剪切齒或后排限位齒；后排剪切齒為圓片剪切齒，后排限位齒為球頭齒、平頭齒和錐形齒中的一種或幾種。本發明通過設計多種切削齒混合搭配和鉆頭切深控制的鉆頭切削齒結構，能降低鉆頭的扭矩波動，提高鉆頭抗研磨和抗沖擊的能力，延長鉆頭切削齒的壽命，并提高鉆頭的切削能力、適應能力和機械鉆速。 　　主權利要求：1.一種應用于頁巖氣鉆井的金剛石鉆頭，包括鉆頭體，所述鉆頭體上分布有多條刮刀，所述刮刀的輪廓包括內錐、鼻部、外錐、臺肩和保徑塊，所述刮刀上設有切削齒；其特征在于：以所述刮刀切削時的旋轉方向為前方，所述鉆頭體上的所述刮刀中，至少有一條刮刀上包括一種前排剪切齒和一種后排齒；所述前排剪切齒為圓片剪切齒、圓形斜面剪切齒和錐臺斜面剪切齒中的一種或幾種，所述后排齒為后排剪切齒或后排限位齒；所述后排剪切齒為圓片剪切齒，所述后排限位齒為球頭齒、平頭齒和錐形齒中的一種或幾種。
　　2.根據權利要求1所述的應用于頁巖氣鉆井的金剛石鉆頭，其特征在于：所述鉆頭體上的所述刮刀中，至少包括一條刮刀，其前排齒由前排圓片剪切齒組成，其后排齒包括后排圓片剪切齒；該前排圓片剪切齒分布于該刮刀輪廓的內錐、鼻部、外錐、臺肩和保徑塊，該前排圓片剪切齒與切削面之間設有0°～35°的后傾角；該后排圓片剪切齒分布于該刮刀輪廓的鼻部、外錐和臺肩，該后排圓片剪切齒與切削面之間設有15°～30°的后傾角；該前排圓片剪切齒的出露高度大于該后排圓片剪切齒的出露高度，高度差在0～2.5毫米之間。
　　3.根據權利要求1所述的應用于頁巖氣鉆井的金剛石鉆頭，其特征在于：所述鉆頭體上的所述刮刀中，至少包括一條刮刀，其前排齒由前排圓片剪切齒組成，其后排齒包括后排限位齒；該前排圓片剪切齒分布于該刮刀輪廓的內錐、鼻部、外錐、臺肩和保徑塊，該前排圓片剪切齒與切削面之間設有0°～35°的后傾角；該后排限位齒為球頭齒、平頭齒和錐形齒中的一種或幾種，該后排限位齒分布于該刮刀輪廓的內錐、鼻部、外錐和臺肩，該后排限位齒與切削面之間設有-8°～+8°的前傾角；該前排圓片剪切齒的出露高度大于該后排限位齒的出露高度，高度差在0～2.5毫米之間。
　　4.根據權利要求1所述的應用于頁巖氣鉆井的金剛石鉆頭，其特征在于： 所述鉆頭體上的所述刮刀中，至少包括一條刮刀，其前排齒由前排圓形斜面剪切齒和/或前排錐臺斜面剪切齒組成，其后排齒包括后排限位齒；該前排齒分布于該刮刀輪廓的內錐、鼻部、外錐和臺肩，該前排齒與切削面之間設有10°～25°的后傾角；該后排限位齒與切削面之間設有-8°～+8°的前傾角；該后排限位齒為球頭齒、平頭齒和錐形齒中的一種或幾種，該后排限位齒分布于該刮刀輪廓的內錐、鼻部、外錐和臺肩，該后排限位齒與切削面之間設有-8°～+8°的前傾角；該前排齒的出露高度大于該后排限位齒的出露高度，高度差在0～2.5毫米之間。
　　5.根據權利要求1所述的應用于頁巖氣鉆井的金剛石鉆頭，其特征在于：所述圓形斜面剪切齒的圓形斜切削面與齒柱圓形底平面之間的夾角角度為5°～25°。
　　6.根據權利要求1所述的應用于頁巖氣鉆井的金剛石鉆頭，其特征在于：所述錐臺斜面剪切齒的錐臺斜切削面與錐臺圓形底平面之間的夾角角度為5°～25°。
　　7.根據權利要求1所述的應用于頁巖氣鉆井的金剛石鉆頭，其特征在于：所述錐形齒的錐形切削面與齒柱中心線之間的夾角角度為28°～66°。
　　8.根據權利要求1-7中任何一項所述的應用于頁巖氣鉆井的金剛石鉆頭，其特征在于：所有的所述切削齒中，錐形齒、球頭齒和剪切齒均為聚晶金剛石復合齒或由多晶超研磨材料制造的復合齒。