聚晶金刚石复合片及钻头制造技术

本实用新型专利技术提出一种聚晶金刚石复合片及钻头，聚晶金刚石复合片包含基体、第一金刚石复合层及第二金刚石复合层。第一金刚石复合层设置于基体的沿轴向的一端。第二金刚石复合层设置于第一金刚石复合层的背向基体的一端。其中，第一金刚石复合层在径向上的宽度大于基体在径向上的宽度。通过上述设计，本实用新型专利技术提出的聚晶金刚石复合片采用双层结构的金刚石复合层，相比于传统单层聚晶金刚石复合片，本实用新型专利技术具有更高的耐磨性和抗冲击性，且本实用新型专利技术能够将大尺寸的聚晶金刚石复合片的大切削性与小尺寸聚晶金刚石复合片的抗冲击性完美结合在一起。本实用新型专利技术提出的聚晶金刚石复合片在钻进过程中，阻力增加，切削力较大，切入岩层较深，效率较高。效率较高。效率较高。

【技术实现步骤摘要】
聚晶金刚石复合片及钻头


[0001]本技术涉及石油钻井设备
，尤其涉及一种聚晶金刚石复合片及钻头。

技术介绍

[0002]聚晶金刚石复合片(polycrystalline diamond compact，PDC)属于新型功能材料，是采用金刚石微粉与硬质合金衬底在超高压高温条件下烧结而成，既具有金刚石的高硬度、高耐磨性与导热性，又具有硬质合金的强度与抗冲击韧性，是制造切削刀具、钻井钻头及其他耐磨工具的理想材料。
[0003]在现有石油钻井领域，聚晶金刚石复合片已得到关注和应用。随着石油钻井的钻进深度的增加，对聚晶金刚石复合片的要求越来越高，传统的单层结构的聚晶金刚石复合片很难适应当前复杂的地层状况，特别是砾岩、软硬交错夹层等地层，属于现有的聚晶金刚石复合片很难突破的岩性，严重制约着石油钻井领域的发展。

技术实现思路

[0004]本技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种耐磨性和抗冲击性较佳、切削力较大、钻进效率较高的聚晶金刚石复合片。
[0005]本技术的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种具有上述聚晶金刚石复合片的钻头。
[0006]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0007]根据本技术的一个方面，提供一种聚晶金刚石复合片，包含基体。其中，所述聚晶金刚石复合片还包含第一金刚石复合层以及第二金刚石复合层。所述第一金刚石复合层设置于所述基体的沿轴向的一端。所述第二金刚石复合层设置于所述第一金刚石复合层的背向所述基体的一端。其中，所述第一金刚石复合层在径向上的宽度大于所述基体在径向上的宽度。
[0008]根据本技术的其中一个实施方式，所述第一金刚石复合层在径向上的宽度与所述第二金刚石复合层在径向上的宽度的差值为1mm～3mm。
[0009]根据本技术的其中一个实施方式，所述第一金刚石复合层在轴向上的高度，与所述第二金刚石复合层在轴向上的高度存在高度差。
[0010]根据本技术的其中一个实施方式，所述基体在轴向上的高度大于所述第二金刚石复合层在轴向上的高度。
[0011]根据本技术的其中一个实施方式，所述聚晶金刚石复合片在轴向上的高度为8mm～26mm。
[0012]根据本技术的其中一个实施方式，所述基体在轴向上的高度为 8mm～14mm。
[0013]根据本技术的其中一个实施方式，所述第二金刚石复合层在轴向上的高度为1mm～5mm。
[0014]根据本技术的其中一个实施方式，所述第一金刚石复合片呈圆柱型、圆锥台型、楔形体、立方体。和/或，所述第二金刚石复合片呈圆柱型、圆锥台型、楔形体、立方体。和/或，所述基体呈圆柱型、圆锥台型、楔形体、立方体。
[0015]根据本技术的其中一个实施方式，所述第二金刚石复合层的背向所述第一金刚石复合层的一端的端面为平面、曲面、多个平面和/或曲面的组合。
[0016]根据本技术的另一个方面，提供一种钻头，包含钻头刀翼，所述钻头刀翼上设置有多个聚晶金刚石复合片。其中，所述聚晶金刚石复合片为本技术提出的并在上述实施方式中所述的聚晶金刚石复合片。其中，所述聚晶金刚石复合片经由所述基体设置于所述钻头刀翼。
[0017]由上述技术方案可知，本技术提出的聚晶金刚石复合片及钻头的优点和积极效果在于：
[0018]本技术提出的聚晶金刚石复合片包含第一金刚石复合层以及第二金刚石复合层。第一金刚石复合层设置于基体的沿轴向的一端。第二金刚石复合层设置于第一金刚石复合层的背向基体的一端。第一金刚石复合层在径向上的宽度大于基体在径向上的宽度。通过上述设计，本技术提出的聚晶金刚石复合片采用双层结构的金刚石复合层，相比于传统单层聚晶金刚石复合片，本技术具有更高的耐磨性和抗冲击性，且本技术能够将大尺寸的聚晶金刚石复合片的大切削性与小尺寸聚晶金刚石复合片的抗冲击性完美结合在一起。本技术提出的聚晶金刚石复合片在钻进过程中，阻力增加，切削力较大，切入岩层较深，效率较高。
附图说明
[0019]通过结合附图考虑以下对本技术的优选实施方式的详细说明，本技术的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本技术的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：
[0020]图1是根据一示例性实施方式示出的一种聚晶金刚石复合片的结构示意图；
[0021]图2至图7分别是图1示出的聚晶金刚石复合片在多个不同的实施方式中的立体图。
[0022]附图标记说明如下：
[0023]100.聚晶金刚石复合片；
[0024]110.基体；
[0025]120.第一金刚石复合层；
[0026]121.尖齿状结构；
[0027]130.第二金刚石复合层；
[0028]131.扇形平面；
[0029]132.半圆形表面；
[0030]H1.第一高度；
[0031]H2.第二高度；
[0032]H3.第三高度；
[0033]φ1.第一直径；
[0034]φ2.第二直径；
[0035]φ3.第三直径。
具体实施方式
[0036]体现本技术特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本技术能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本技术的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本技术。
[0037]在对本技术的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本技术的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本技术的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本技术范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本技术的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本技术的范围内。
[0038]参阅图1，其代表性地示出了本技术提出的聚晶金刚石复合片的结构示意图。在该示例性实施方式中，本技术提出的聚晶金刚石复合片是以应用于石油钻井设备的钻头的复合片为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本技术的相关设计应用于其他类型的钻井深的钻头或其他设备中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本技术提出的聚晶金刚石复合片的原理的范围内。
[0039]如图1所示，在本实施方式中，本技术提出的聚晶金刚石复合片100 能够设置(例如焊接)在钻头刀翼上，且该聚晶金刚石复合片100主要包含基体110以及两层金刚石复合层。配合参阅图2至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚晶金刚石复合片，包含基体，其特征在于，所述聚晶金刚石复合片还包含：第一金刚石复合层，设置于所述基体的沿轴向的一端；以及第二金刚石复合层，设置于所述第一金刚石复合层的背向所述基体的一端；其中，所述第一金刚石复合层在径向上的宽度大于所述基体在径向上的宽度。2.根据权利要求1所述的聚晶金刚石复合片，其特征在于，所述第一金刚石复合层在径向上的宽度与所述基体在径向上的宽度的差值为1mm～3mm。3.根据权利要求1所述的聚晶金刚石复合片，其特征在于，所述第一金刚石复合层在轴向上的高度，与所述第二金刚石复合层在轴向上的高度存在高度差。4.根据权利要求3所述的聚晶金刚石复合片，其特征在于，所述基体在轴向上的高度大于所述第二金刚石复合层在轴向上的高度。5.根据权利要求4所述的聚晶金刚石复合片，其特征在于，所述聚晶金刚石复合片在轴向上的高度为8mm～26mm。6.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱治国，王克行，王克方，
申请(专利权)人：莱州市金野金刚石制品有限公司，
类型：新型
国别省市：