一種單牙輪複合鑽頭的製作方法
2023-05-31 02:54:36
一種單牙輪複合鑽頭的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種單牙輪複合鑽頭，屬於石油天然氣、礦山工程、建築基礎工程施工、地質、水文等鑽探設備【技術領域】，包括鑽頭體和固結在鑽頭體上的固定切削結構，所述固定切削結構上設置有固定切削齒，所述鑽頭體上還設有一個牙輪，所述牙輪設置有軸頸，所述鑽頭體上設置有軸承孔，所述牙輪通過軸頸與所述鑽頭體上的軸承孔形成轉動連接。本發明是一種能形成交叉刮切破巖，在增加鑽頭破巖效率的同時，能延長鑽頭切削齒及軸承壽命，進而延長鑽頭使用壽命的複合鑽頭，特別適合於小井眼鑽進。
【專利說明】一種單牙輪複合鑽頭
【技術領域】
[0001]本發明屬於石油天然氣、礦山工程、建築基礎工程施工、地質、水文等鑽探設備【技術領域】，具體的講涉及一種複合鑽頭。
【背景技術】
[0002]鑽頭是鑽井工程中用以破碎巖石、形成井筒的破巖工具。牙輪鑽頭和PDC鑽頭是鑽井工程中常用的鑽頭。目前鑽井工程中所使用的牙輪鑽頭主要是三牙輪鑽頭和單牙輪鑽頭。三牙輪鑽頭主要以衝擊壓碎的形式破巖，即牙齒通過對巖石的衝擊、擠壓和伴有少量的滑移刮切來破碎巖石，其缺點是能量利用率不高，破巖效率較低，且鑽頭工作過程中，軸承受到的衝擊大，動載係數大。單牙輪鑽頭主要利用牙輪上的牙齒對巖石的擠壓、刮切作用破碎巖石。無論是單牙輪鑽頭還是三牙輪鑽頭，均有一個影響其使用壽命的重要因素，那就是軸承壽命。現有牙輪鑽頭的軸承均為內置式軸承，軸承形式是牙輪內設置軸承孔，鑽頭本體上的牙掌上設置凸出的軸頸，牙輪套裝在軸頸上形成軸承副。由於軸承為設置在牙輪內的內置軸承，因此現有牙輪鑽頭的軸承結構存在如下弊端:①牙輪內有軸承孔，牙輪為殼體結構套裝在軸頸上，鑽頭工作時可能引起牙輪開裂或破碎，形成井下事故；②牙輪上設置有牙齒，特別是對鑲齒牙輪鑽頭來講，為保證牙輪殼體質量和固齒強度，牙輪殼體需滿足一定的厚度，因此牙輪內的軸承尺寸不能做得過大，較小的軸承尺寸限制了軸承的強度和使用壽命；③足夠大的軸承寬度是保障軸承強度和工作性能的必要條件，因此，需保證較大的牙輪高度(從牙輪底平面至牙輪尖部的距離)，一般情況下，牙輪的高徑比(牙輪布齒面高度與牙輪外徑的比值)均大於0.6，較大的高徑比雖有利於增加牙輪內軸承的寬度，但也限制了牙輪的結構和鑽頭的結構。由於軸承設置於牙輪內，較大的牙輪尺寸及較大的高徑比，使現有鑽頭的牙輪佔據了鑽頭上寶貴而有限的空間。現有牙輪鑽頭的軸承結構型式在某些條件下會明顯影響鑽頭的軸承壽命以及鑽頭的安全性和可靠性。
[0003]現有的PDC鑽頭均屬固定切削齒鑽頭，作為切削元件的聚晶金剛石複合片(即PDC齒)按照一定的規律布置並固結在鑽頭本體上，構成PDC鑽頭破碎巖石的切削結構。在理想工作條件(即鑽頭中心線與井眼中心線重合的條件)下，鑽頭鑽進時各切削齒所負責破碎的區域為相對固定的同心圓環帶。這種固定齒PDC鑽頭主要有四方面的缺點:第一，鑽頭上個別齒的失效(齒的脫落、斷裂或過度磨損等)會顯著增加失效齒井底環帶附近的PDC齒的工作負荷，加快其磨損速度，進而導致鑽頭提前失效。第二，鑽頭不同徑向區域上的PDC齒的磨損速度差異明顯，一般鑽頭外部區域(特別是鑽頭半徑的外1/3區域)的切削齒磨損速度明顯快於心部區域的齒。第三，當鑽頭在較硬地層鑽進時，PDC齒難於侵入(吃入)井底巖石表面，特別是當PDC齒發生一定程度磨損後，侵入難度更高，導致鑽頭在井底打滑，鑽速極慢。第四，PDC齒連續不斷地切削巖石，由於劇烈摩擦產生的熱量會使齒達到相當高的溫度，當溫度超過一定界限時，PDC齒的磨損速度明顯上升，從而導致熱磨損現象(當PDC齒工作溫度高於某一特定溫度時，其耐磨性明顯下降的現象稱為PDC齒的熱磨損現象)的發生。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於:提出一種能形成交叉刮切破巖，在增加鑽頭破巖效率的同時，能延長鑽頭切削齒及軸承壽命，進而延長鑽頭使用壽命的單牙輪複合鑽頭，尤其適用於小井眼的鑽進。
[0005]本發明的目的通過下述技術方案來實現:
一種單牙輪複合鑽頭，包括鑽頭體和固結在鑽頭體上的固定切削結構，所述固定切削結構上設置有固定切削齒，所述鑽頭體上還設有一個裝有切削齒的牙輪，所述牙輪設置有軸頸，所述鑽頭體上設置有軸承孔，所述牙輪通過軸頸與所述鑽頭體上的軸承孔形成轉動連接。
[0006]上述方案中，該複合鑽頭提出了一種新的結構形式:常規的牙輪鑽頭的牙輪和鑽頭體之間通過鑽頭體上設置軸頸，牙輪上設置軸孔形成轉動配合。而本發明方案恰恰相反，牙輪上設置軸頸，牙輪與軸頸作為一體式結構，鑽頭體上設置軸承孔，牙輪與鑽頭體通過牙輪軸頸與鑽頭體上的軸承孔形成轉動配合。該鑽頭具有常規的固定切削結構的同時還擁有牙輪切削結構，該結構形式下的固定切削結構上的切削齒以同心圓切削的方式作用於井底巖石，形成同心圓環形刮切軌跡；牙輪上的切削齒以擠壓刮切的方式破碎井底巖石，牙輪上的切削齒在井底形成空間曲線刮切軌跡。兩套刮切軌跡的複合，將在井底形成複雜的交叉網狀刮切。
[0007]本發明與現有技術相比，其有益效果是:
(I)本發明的切削結構由固定切削結構和非固定的牙輪切削結構組合而成，固定切削齒的同心圓刮切與牙輪的空間曲線刮切在井底形成複雜的交叉網狀刮切，兩套刮切痕跡相複合，有利於切削齒吃入地層巖石，交叉刮切更易於巖石的破碎，因此本發明能明顯提高鑽頭的破巖效率，在較硬地層或不均質地層鑽進時更能體現優越性。
[0008](2)本發明的牙輪切削結構上的切削齒為非固定切削齒，牙輪切削齒在井底的刮切痕跡為空間曲線，在牙輪切削齒與固定切削齒重疊交叉破碎的區域，即使有少量固定切削齒失效，在牙輪切削齒的作用下，該區域仍能被破碎，鑽頭仍能繼續鑽進。即本發明複合切削結構的交叉刮切能減少或避免固定切削齒鑽頭因少數切削齒失效帶來的鑽頭早期失效，能延長鑽頭使用壽命。
[0009](3)本發明牙輪與鑽頭體之間通過牙輪底平面伸出的軸頸與鑽頭體上的軸承孔形成軸承副，牙輪與軸頸為一體式結構，牙輪不再是內空的殼體結構。因此，牙輪的強度將大大增強，能有效避免牙輪殼體的開裂或破損等失效現象；同時，牙輪切削齒的固齒強度也會因鑲固深度的增加而增強；此外，易於實現較大的軸承寬度，有利於減少牙輪脫落掉入井底的可能性。
[0010](4)本發明的牙輪與鑽頭體連接的軸承結構形式能充分利用和發揮鑽頭上的空間，在獲得較大軸承尺寸的同時，所佔據的鑽頭空間相對較小，且因為只有一個牙輪，所以更易於在小尺寸(小直徑)鑽頭上實現，也即更適用於小井眼鑽進。
[0011](5)本發明將軸承從牙輪內解放出來，牙輪尺寸不再受其內的軸承尺寸及強度要求的限制，因此牙輪結構設計的變化空間很大。可將牙輪的高徑比取得很小，在較大的牙輪直徑前提下可取較小的牙輪高度，即將有限的牙輪空間充分用於布齒和破巖，且能保證牙輪強度的同時，為其他結構讓出更多的空間。[0012]作為選擇，所述牙輪的高徑比N的範圍為O < N≤0.4。
[0013]牙輪的高徑比是指牙輪的布齒面底部至牙輪頂部的距離h(不包含軸頸的長度，如圖4、圖11)與牙輪直徑D之間的比值，即N=h/D。
[0014]作為進一步選擇，所述牙輪的高徑比N的範圍為0.1≤N≤0.3。
[0015](6)本發明的軸頸從牙輪底平面伸出，與其配合的軸承孔設置在鑽頭體上，軸承尺寸不受牙輪尺寸的限制，可根據需要設計較大的軸承尺寸以保證足夠的軸承強度。鑽頭體內設置軸承孔，在不影響固定切削結構布齒的同時，充分利用了鑽頭體的內部空間，且能充分利用厚實的鑽頭體為軸承孔提供足夠的強度。因此本發明的軸承強度和壽命將遠遠高於現有牙輪鑽頭。
[0016]作為選擇，所述牙輪及軸頸內設置有流道及噴嘴孔，牙輪及軸頸內的流道及噴嘴孔與鑽頭體內的內流道相連通。
[0017]牙輪上的切削齒與井底巖石互作用時，牙輪與井底巖石之間的間隙較小，水力不足，巖屑常滯留於牙輪與井底之間不能及時帶走，不利切削齒及井底的清洗，切削齒也不能充分冷卻。牙輪及軸頸內設置有流道及噴嘴孔，牙輪及軸頸內的流道及噴嘴孔與鑽頭體內的內流道相連通，這能為牙輪切削結構提供水力，有利於牙輪與井底之間巖屑的及時帶走及切削齒和井底的清洗，有利於切削齒的充分冷卻。噴嘴孔上可根據需要安裝噴嘴。
[0018]作為選擇，所述固定切削結構的固定刀翼的數量> 2。
[0019]作為選擇,所述鑽頭的固定切削輪廓面為球冠面或近似球冠面。
[0020]當鑽頭的固定切削輪廓面為球冠面或近似球冠面時，鑽頭鑽出的井底也為球冠面或近似球冠面，球冠面易於使鑽頭切削工作面與井底較好吻合，鑽頭鑽進時的穩定性、鑽進的導向性及可控性均較好。
[0021]作為進一步選擇，所述鑽頭的固定切削輪廓工作面為半球面或近似半球面。
[0022]作為進一步選擇，所述牙輪的切削輪廓面位於鑽頭頂面並被周圍的固定切削結構的切削輪廓面包圍。
[0023]半球面能使鑽頭切削工作面與井底達到最大程度的吻合，井眼直徑一定時，半球面的鑽頭切削輪廓與井底的接觸吻合面積較大，鑽頭鑽進時的穩定性、鑽進的導向性及可控性將更好。
[0024]作為選擇，所述鑽頭的固定切削齒的徑向覆蓋區域至少達到鑽頭徑向區域的50%。
[0025]鑽頭的固定切削齒的徑向覆蓋區域至少達到鑽頭徑向區域的50%，鑽頭切削結構以固定切削結構為主，牙輪切削結構為輔，其能充分發揮固定切削結構上固定切削齒的刮切作用，輔以牙輪切削齒的空間曲線刮切，達到交叉刮切的效果，促進鑽頭破巖效率的提高。以固定切削結構為主能充分發揮固定切削結構破巖效率高的優勢。
[0026]如圖1所示，將牙輪軸線、鑽頭軸線向垂直於這兩條線的公垂線的平面投影，牙輪軸線的投影線為AB，鑽頭軸線的投影線為CD，AB與CD的交點為O。牙輪軸線與鑽頭軸線的夾角α是指，射線OA (從O指向牙輪尖)與射線OC (從O指向鑽頭冠部)之間的夾角。當牙輪軸線與鑽頭軸線平行或重合時，夾角α為0°。
[0027]牙輪軸偏移量S是指:當牙輪軸線與鑽頭軸線不平行且不重合時，牙輪軸線與經過鑽頭軸線且平行於牙輪軸線的平面之間的距離，如圖5所示，並規定:從牙輪切削輪廓面向鑽頭體看時，牙輪軸線相對鑽頭軸線往右偏移為正偏移，反之則為負偏移；當牙輪軸線與鑽頭軸線平行時，牙輪軸偏移量S為兩軸線之間的距離；當牙輪軸線與鑽頭軸線重合或相交時，偏移量S為零。
[0028]作為選擇，牙輪軸線與鑽頭軸線的夾角α的取值範圍是0° < α <90°，牙輪軸偏移量S的範圍為-V4 < S < D0/4, D0為鑽頭直徑。
[0029]當鑽頭牙輪軸線與鑽頭軸線的夾角α>90°時，牙輪上的切削齒與井底接觸的區域在牙輪徑向上的長度將小於牙輪半徑，或牙輪上的切削齒不能與井底接觸，這將影響牙輪上切削齒的正常工作與破巖。
[0030]當牙輪軸有偏移時，牙輪上將會有部分切削齒不會與井底巖石接觸破巖(偏移較大時)，或，有部分切削齒與巖石的接觸深部(齒入巖石的深度)將小於其他切削齒與巖石的接觸深度(偏移較小時)。鑽頭旋轉鑽進時，牙輪繞鑽頭軸線旋轉的同時，也在繞其自身的軸線作自轉，牙輪上的切削齒為非固定切削齒，牙輪切削齒在井底的刮切痕跡為較複雜的空間曲線。當牙輪軸有偏移時，牙輪上的部分切削齒與井底接觸破巖，在牙輪自轉的作用下，牙輪切削齒將以交替的方式輪流進入井底破巖。牙輪切削齒輪流交替工作，變切削齒的持續(切削)破巖為斷續破巖，有利於減緩牙輪切削齒的磨損、切削齒的冷卻，有利於井底巖屑的帶離及切削齒的清洗。因此，牙輪軸偏移能延長鑽頭的使用壽命。
[0031]作為進一步選擇，所述牙輪軸線與鑽頭軸線的夾角α的取值範圍是15° < α <75°，牙輪軸偏移量S的範圍為-Dq/8〈S〈Dq/8。
[0032]鑽頭上的固定切削結構在鑽頭外部區域(特別是鑽頭半徑的外1/3區域)的切削齒磨損速度明顯快於心部區域的齒，外部區域的破巖任務量也最大。當牙輪軸線與鑽頭軸線的夾角α的取值範圍在45° < α <90°時，牙輪切削齒在鑽頭外部區域與固定切削齒重疊覆蓋，能在鑽頭固定切削結構易於磨損的區域形成複合交叉刮切，有利於外部區域巖石的破碎，減緩該區域固定切削齒的磨損，因此能提高鑽頭的破巖效率和鑽頭使用壽命。牙輪軸的偏移能使牙輪切削齒輪流交替工作，但牙輪軸偏移量大到一定程度時，將影響軸承的尺寸，用於較小井眼的小尺寸鑽頭牙輪軸偏移量不宜過大。
[0033]作為選擇，所述鑽頭的切削輪廓面和牙輪的切削輪廓面均為球冠面或近似球冠面，且二球冠面的球心重合或接近重合。
[0034]牙輪上牙齒材料包括硬質合金、聚晶金剛石複合片/齒、熱穩定聚晶金剛石、人造金剛石孕鑲塊、天然金剛石孕鑲塊、立方氮化硼或陶瓷，或包含硬質合金、金剛石或立方氮化硼的複合材料。
[0035]固定切削結構上的切削齒的材料包括聚晶金剛石複合片/齒、熱穩定聚晶金剛石、人造金剛石孕鑲塊、天然金剛石孕鑲塊等等。
[0036]作為優選，鑽頭體上固定切削結構的固定切削齒和牙輪上的切削齒部分或全部為PDC 齒。
[0037]前述本發明主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本發明可採用並要求保護的方案。如本發明中，各選擇可以和主方案及其他選擇任意組合，本領域技術人員在了解本發明方案後根據現有技術和公知常識可明了有多種組合，在此不做窮舉。
[0038]本發明的有益效果:能明顯提高鑽頭的破巖效率的同時，能延長鑽頭切削齒的壽命及軸承的壽命，進而延長鑽頭使用壽命，具有極高的安全性和可靠性，且該鑽頭具有良好的穩定性、鑽進的導向性及可控性，尤其適用於小井眼的鑽探。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0039]圖1為本發明複合鑽頭的結構示意圖。
[0040]圖2為圖1所示結構沿鑽頭軸線俯視(逆鑽頭鑽進方向看)時的視圖，即俯視圖。
[0041]圖3為本發明沿過牙輪軸線且平行於鑽頭軸線的平面剖切時的剖視圖。[0042]圖4為本發明的牙輪基本尺寸示意圖，牙輪布齒面與軸頸之間有臺階過渡。
[0043]圖5為牙輪軸偏移量S示意圖。
[0044]圖6為本發明複合鑽頭的結構示意圖。
[0045]圖7為圖6所示結構沿鑽頭軸線俯視(逆鑽頭鑽進方向看)時的視圖，即俯視圖。
[0046]圖8為本發明複合鑽頭的結構示意圖。
[0047]圖9為本發明的牙輪上使用金剛石(roc)切削齒時的鑽頭結構示意圖。
[0048]圖10為圖9所示結構沿鑽頭軸線俯視(逆鑽頭鑽進方向看)時的視圖，即俯視圖。
[0049]圖11為本發明的牙輪的一種的示意圖，牙輪布齒面與軸頸之間無臺階過渡。
[0050]圖中標記:1_牙輪、11_牙輪切削齒、12-軸頸、2_鑽頭體、3-固定切削結構、31-固定切削齒、4-噴嘴、5-鎖緊滾珠、6-密封圈。
【具體實施方式】
[0051]下面結合具體實施例和附圖對本發明作進一步的說明。
[0052]如圖1至11所示，基本例為:一種單牙輪複合鑽頭，包括鑽頭體2和固結在鑽頭體2上的固定切削結構3，固定切削結構3上設置有固定切削齒31，鑽頭體2上還設有一個牙輪1，牙輪I上設置有牙輪切削齒11，牙輪I上設置有軸頸12，鑽頭體2上設置有軸承孔，牙輪I通過軸頸12與鑽頭體2上的軸承孔形成轉動連接。優選，如圖3所示，牙輪I上設置有噴嘴孔及噴嘴4，牙輪I的軸頸12與軸承孔之間設有鎖緊裝置(如圖3中的鎖緊滾珠5)，牙輪1、牙輪軸頸12與鑽頭體1、軸承孔之間設有密封6。優選，固定切削結構3的固定刀翼的數量> 2。
[0053]其中，牙輪I上牙輪切削齒11材料包括硬質合金、聚晶金剛石複合片/齒、熱穩定聚晶金剛石、人造金剛石孕鑲塊、天然金剛石孕鑲塊、立方氮化硼或陶瓷，或包含硬質合金、金剛石或立方氮化硼的複合材料。
[0054]固定切削結構上的固定切削齒31的材料包括聚晶金剛石複合片/齒、熱穩定聚晶金剛石、人造金剛石孕鑲塊、天然金剛石孕鑲塊等等。
[0055]作為基本例的選擇一:如圖4、11所示，牙輪I的高徑比N的範圍為O < N≤0.4。更進一步地，牙輪I的高徑比N的範圍為0.1 < N ≤ 0.3。牙輪I的布齒面與軸頸12之間有臺階過渡，如圖4，臺階可以作為牙輪I的軸向止推面；牙輪I的布齒面與軸頸12之間無臺階過渡，如圖11，軸頸的端部平面可作為牙輪I的軸向止推面。
[0056]作為基本例的選擇二:如圖3所示，牙輪及軸頸內設置有流道及噴嘴孔，牙輪及軸頸內的流道及噴嘴孔與鑽頭體內的內流道相連通，噴嘴孔上可根據需要安裝噴嘴4。
[0057]作為基本例的選擇三:牙輪I的切削輪廓面背向鑽頭軸線朝向鑽頭外側，如圖1-3,5-10 所示。[0058]作為基本例的選擇四:鑽頭的切削輪廓面為球冠面或近似球冠面。更進一步地，鑽頭的切削輪廓面為半球面或近似半球面，如圖1-3、5-10所示。
[0059]作為基本例的選擇五:所述鑽頭的固定切削齒的徑向覆蓋區域至少達到鑽頭徑向區域的50%。
[0060]作為基本例的選擇六:如圖1、6、8、9所示，牙輪軸線與鑽頭軸線的夾角α的取值範圍是0° < α≤90。，牙輪軸偏移量S的範圍為-D/4 < S < D0/4, D0為鑽頭直徑。更進一步地，牙輪軸線與鑽頭軸線的夾角α的取值範圍是15° < α <75°，牙輪軸偏移量S 的範圍為 _Dq/8 < S < Dq/8。
[0061]優選，牙輪I上牙輪切削齒11為金剛石類切削齒，特別是選為極適合以刮切方式破巖的PDC齒(如圖9、10 )。鑽頭旋轉工作時，牙輪I繞鑽頭軸線旋轉的同時，還會繞自身的軸線轉動，牙輪I上的牙輪切削齒11的運動是上述兩種運動的複合，牙輪切削齒11在井底形成空間曲線刮切軌跡。牙輪上的切削齒11在與巖石接觸互作用時，其相對於巖石的刮切速度的方向在不斷變化，當牙輪軸有明顯偏移時，牙輪I上的部分切削齒與井底接觸破巖，有部分切削齒不與井底巖石接觸，牙輪I在牙輪自轉的作用下，牙輪切削齒11將以交替的方式輪流進入井底破巖，牙輪I上的牙輪切削齒11與巖石刮切互作用過程中，其相對巖石的刮切速度方向的變化將不大，這有利於金剛石類切削齒，特別是PDC齒的刮切破巖。另外，牙輪切削齒11輪流交替工作，變切削齒的持續(切削)破巖為斷續破巖，有利於減緩牙輪切削齒11的磨損、切削齒的冷卻，有利於井底巖屑的帶離及切削齒的清洗。
[0062]作為基本例的選擇七:如圖6、1、8、9所示,夾角α逐漸減小,如圖7、2、10所示,牙輪的切削輪廓面逐漸向鑽頭頂面靠攏，直至如圖9、10所示，牙輪的切削輪廓面位於鑽頭頂面並被周圍的固定切削結構的切削輪廓面包圍。
[0063]作為基本例的選擇八:如圖1、3、6、8、9，鑽頭的切削輪廓面和牙輪的切削輪廓面均為球冠面或近似球冠面，且二球冠面的球心重合或接近重合。
[0064]前述本發明基本例及其各進一步選擇例可以自由組合以形成多個實施例，均為本發明可採用並要求保護的實施例。比如本方案中，各選擇例，與其他基本例和選擇例進行任意組合均可，在此不做窮舉，本領域技術人員可知有眾多組合。
[0065]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種單牙輪複合鑽頭，包括鑽頭體和固結在鑽頭體上的固定切削結構，所述固定切削結構上設置有固定切削齒，其特徵在於:所述鑽頭體上還設有一個裝有切削齒的牙輪，所述牙輪設置有軸頸，所述鑽頭體上設置有軸承孔，所述牙輪通過軸頸與所述鑽頭體上的軸承孔形成轉動連接。
2.如權利要求1所述的單牙輪複合鑽頭，其特徵在於:所述牙輪的高徑比N的範圍為O< N < 0.4。
3.如權利要求2所述的單牙輪複合鑽頭，其特徵在於:所述牙輪的高徑比N的範圍為0.1 ^ N ^ 0.3ο
4.如權利要求1所述的單牙輪複合鑽頭，其特徵在於:所述牙輪及軸頸內設置有流道及噴嘴孔，牙輪及軸頸內的流道及噴嘴孔與鑽頭體內的內流道相連通。
5.如權利要求1所述的單牙輪複合鑽頭，其特徵在於:所述鑽頭的固定切削輪廓面為球冠面或近似球冠面。
6.如權利要求1所述的單牙輪複合鑽頭，其特徵在於:所述鑽頭的固定切削齒的徑向覆蓋區域至少達到鑽頭徑向區域的50%。
7.如權利要求1所述的單牙輪複合鑽頭，其特徵在於:所述牙輪的切削輪廓面位於鑽頭頂面並被周圍的固定切削結構的切削輪廓面包圍。
8.如權利要求1所述的單牙輪複合鑽頭，其特徵在於:所述牙輪軸線與鑽頭軸線的夾角α的取值範圍是0° < α≤90。，牙輪軸偏移量S的範圍為-DciA < S <隊/4，Dtl為鑽頭直徑。
9.如權利要求8所述的單牙輪複合鑽頭，其特徵在於:所述牙輪軸線與鑽頭軸線的夾角α的取值範圍是15。≤α≤75。，牙輪軸偏移量S的範圍為-D/8 < S < D0/8o
10.如權利要求1所述的單牙輪複合鑽頭，其特徵在於:所述鑽頭的切削輪廓面和牙輪的切削輪廓面均為球冠面或近似球冠面，且二球冠面的球心重合或接近重合。
【文檔編號】E21B10/50GK103541659SQ201310545668
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年11月7日 優先權日:2013年11月7日
【發明者】楊立源 申請人:楊立源