李思涛，马德坤，夏宇文

（1.胜利油田高原石油装备有限责任公司，山东东营257091；2.西南石油大学机电工程学院，成都610500）

单牙轮钻头牙齿齿形研究

李思涛1，马德坤2，夏宇文2

（1.胜利油田高原石油装备有限责任公司，山东东营257091；2.西南石油大学机电工程学院，成都610500）

目前，单牙轮钻头的牙齿使用的是三牙轮钻头的牙齿。由于单牙轮钻头的结构、运动规律和破岩方式与三牙轮钻头有很大区别，使得单牙轮钻头特有的作用及潜力受到限制。建立了单牙轮钻头的坐标系，推导出几何公式，并引入有向距离的概念对单牙轮钻头的牙齿进行研究。根据等磨损原理，提出适用于单牙轮钻头的结构特点和运动规律的牙齿齿形，并提出新的布齿方案，即，在牙轮工作面的永远接触区域内使用轴对称的牙齿；在轮换接触区域内使用椭圆形牙齿。

单牙轮钻头；牙齿；齿形；有向距离

单牙轮钻头既具有三牙轮钻头和PDC钻头的优点，又弥补了二者的不足。国内外的使用结果表明，单牙轮钻头比三牙轮钻头更适用于强度和塑性大的地层，还适应PDC钻头难以适应的硬夹层和其他复杂地层，具有较高的经济效益。因此，在现代钻井技术日益发展的今天，单牙轮钻头是深井和复杂地层中使用的一种可选钻头类型。

目前，在单牙轮钻头上普遍使用的是三牙轮钻头的牙齿。由于单牙轮钻头有其特殊的结构、运动规律和破岩方式，所以现有的单牙轮钻头牙齿并不能完全适应单牙轮钻头的结构特点和运动规律。……