王光明，李 达，倪骁骅

(1.江苏油田矿业开发有限公司，江苏 扬州 225012；2.盐城市金巨石油机械制造有限公司，江苏 盐城 224052；3.盐城工学院 汽车工程学院， 江苏 盐城 224007)

切削齿是PDC钻头的基本切削单元，其性能极大影响着PDC钻头的机械钻速和使用寿命。近几年来，为克服PDC钻头常规圆柱状切削齿的不足，满足不同硬度、强研磨性及非均质地层岩石的需要，提高钻井效率，国外一些公司在推出PDC钻头异形切削齿——锥形齿[1-3]之后，对PDC钻头异形切削齿持续进行了大量研究，取得了突破性进展。研究人员在切削齿几何形状、材料优选、制造工艺等方面持续创新，研发了多种创新型几何设计的新型PDC钻头异形切削齿，这些异形切削齿的抗磨蚀性、抗冲击性、热稳定性和韧性有了很大提高，极大推动了PDC钻头技术的进步，钻井性能得到不断提高，显著提高了机械钻速。为改变我国PDC钻头技术落后的状态，应及时跟踪国外PDC钻头异形切削齿的发展动向，这对调整和优化当前的PDC钻头研发方向，提前做好技术储备具有重要意义。

1 脊形切削齿

斯伦贝谢公司研发的Axe脊形金刚石元件系列和StrataBlade*金刚石元件、哈里伯顿公司研发的Geometrix 4D异形切削齿系列的ChopperTMPlowed断屑切削齿和 DaggerTMMulti-Plowed切削齿都属于脊形切削齿。

1.1 Axe脊形金刚石元件系列

Axe脊形金刚石元件系列包括第1代脊形切削齿——Axe脊形金刚石元件及后续研发的Axe Ultra*脊形金刚石元件、Axe SR*楔-脊形金刚石元件和Axe TR*三角脊形金刚石元件。该元件系列适用于无侧限抗压强度大于35 MPa的中等硬度地层[4]。……