中石化石油工程技术服务有限公司;中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院张文平获国家专利权
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龙图腾网获悉中石化石油工程技术服务有限公司;中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院申请的专利一种锥形PDC齿结构优选方法及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115879234B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111158640.1，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种锥形PDC齿结构优选方法及装置是由张文平;夏家祥;项根苍;王怡;陈军海;许博越;胡小奎;罗朝东;王恒;李莅临;孙连环设计研发完成，并于2021-09-30向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种锥形PDC齿结构优选方法及装置在说明书摘要公布了：本发明提供一种锥形PDC齿结构优选方法，其包含：基于地层参数以及锥形PDC齿的锥顶参数，建立接触刚度计算模型，以计算得到接触刚度；基于地层参数、施工参数、钻头参数以及接触刚度，建立锥顶半径计算模型，以计算得到锥顶半径。本发明包含以下有益效果：可以为锥形PDC齿的优选提供科学的指导，能够结合地层情况优选合适的锥型齿结构，可避免因结构不合适导致锥形PDC齿在硬地层无法吃入，在塑性地层吃入太深。通过该方法优选锥形PDC齿，有望能够提高带锥形PDC齿钻头在极硬地层的机械钻速和延长钻头使用寿命。
本发明授权一种锥形PDC齿结构优选方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种锥形PDC齿结构优选方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤： S1、基于地层参数以及锥形PDC齿的锥顶参数，建立接触刚度计算模型，以计算得到接触刚度，所述地层参数包含：地层真实地应力下抗压强度、地层泊松比以及地层弹性模量，所述锥顶参数包含：锥顶泊松比以及锥顶弹性模量； S2、基于所述地层参数、施工参数、钻头参数以及所述接触刚度，建立锥顶半径计算模型，以计算得到锥顶半径，所述钻头参数包含：钻头冠部安装锥型齿位置处的曲率半径； 所述接触刚度计算模型包含以下公式： 其中，E表示所述接触刚度；v1表示所述地层泊松比；E1表示所述地层弹性模量；v2表示所述锥顶泊松比；E2表示所述锥顶弹性模量； 所述锥顶半径计算模型包含以下公式： 其中，R2表示所述锥顶半径；k表示所述强度系数；P表示地层真实地应力下抗压强度；F表示单个切削齿所承受的钻压；E表示所述接触刚度；R表示所述钻头冠部安装锥型齿位置处的曲率半径。
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