一种高自锐性PDC钻齿制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高自锐性PDC钻齿，包括硬质合金层和设置在硬质合金上的聚晶金刚石层，聚晶金刚石层上设有盲孔，盲孔位于聚晶金刚石层的上平面或聚晶金刚石层上平面及圆周侧面，所述聚晶金刚石层上平面为聚晶金刚石层圆平面的整体或局部，盲孔的孔间距不大于盲孔的直径。通过在聚晶金刚石层设计多盲孔，使聚晶金刚石层刃口部位由整体结构变成网状连体结构，保证了钻头在钻进时，减少了PDC钻齿与岩层的接触面积，而当钻齿刃口磨损变钝时，提高钻压的瞬间可使得钻齿刃口在盲孔处自动破碎从而产生新的刃口，从而使得钻齿在钻进中时刻保持高效率的锋利状态，极大地提高了PDC钻头的使用寿命和钻进效率，还降低了钻井成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种高自锐性PDC钻齿


[0001]本技术涉及超硬材料领域，主要涉及一种应用于地质钻探、石油(气)钻采等领域的高自锐性PDC钻齿。

技术介绍

[0002]PDC钻齿俗称金刚石复合片，其是由金刚石微粉与硬质合金基体在高温高压条件下烧结而成的一种超硬复合材料。也是目前世界公认为的在石油（气）钻探、地质勘探、煤田钻采、水井钻进等行业最理想的钻进材料。
[0003]随着人类对矿产资源的不断掘采，各种难钻进岩层的不断出现，人们对传统PDC钻齿的要求也越来越高。传统的PDC钻齿在钻进前期一般都比较锋利，但随着岩层深度的不断增加以及各种岩层的不断出现，当PDC钻齿出现崩损或磨损后刃口开始变钝，此时就需要提高钻压来保证钻进效率，但随着钻压的提高一部分钻齿因承载过大会造成失效，更甚者会引起整只钻头的失效，严重影响了矿井的钻进效率和不必要的资源浪费。
[0004]因此，亟待一种全新的PDC钻齿予以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的不足，本技术的目的在于提供一种高自锐性PDC钻齿，以解决传统PDC钻齿因刃口变钝导致的钻头钻进效率低、使用寿命短等缺陷。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
[0007]一种高自锐性PDC钻齿，包括硬质合金层和设置在硬质合金上的聚晶金刚石层，聚晶金刚石层上设有盲孔，盲孔位于聚晶金刚石层的上平面或聚晶金刚石层上平面及圆周侧面，所述聚晶金刚石层上平面为聚晶金刚石层圆平面的整体或局部，盲孔的孔间距不大于盲孔的直径。
[0008]所述盲孔为圆形、方形、菱形、正六边形或其他正多边形或不规则形状。
[0009]所述盲孔深度为聚晶金刚石层深度的1/5～4/5，所述盲孔的直径或外接圆直径为聚晶金刚石层圆平面直径的1/100～2/5。
[0010]所述盲孔总面积占聚晶金刚石层的上平面面积的1/10～1/2。
[0011]本技术公开的一种高自锐性PDC钻齿具有自锐性好、钻进速率快，破岩效率高等优点，解决了传统PDC钻齿在钻进中因刃口变钝导致钻压升高、钻进效率低下的问题，可显著提高钻头的钻进效率和使用寿命，从而降低钻井成本。
[0012]通过在聚晶金刚石层设计多盲孔，使聚晶金刚石层刃口部位由整体结构变成网状连体结构，保证了钻头在钻进时，减少了PDC钻齿与岩层的接触面积，而当钻齿刃口磨损变钝时，提高钻压的瞬间可使得钻齿刃口在盲孔处自动破碎从而产生新的刃口，从而使得钻齿在钻进中时刻保持高效率的锋利状态，极大地提高了 PDC 钻头的使用寿命和钻进效率，还降低了钻井成本。
附图说明
[0013]图1为本技术的一种结构示意图。
[0014]图2为本技术的又一种结构示意图。
[0015]图3为本技术的再一种结构示意图。
[0016]图中：1
‑
聚晶金刚石层，11
‑
盲孔，2
‑
硬质合金层。
具体实施方式
[0017]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施方式，都属于本技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施方式。
[0018]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0019]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0020]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0021]一种高自锐性PDC钻齿，包括硬质合金层2和设置在硬质合金上的聚晶金刚石层1，聚晶金刚石层上设有盲孔11，盲孔11位于聚晶金刚石层的上平面或聚晶金刚石层上平面及圆周侧面，所述聚晶金刚石层上平面为聚晶金刚石层圆平面的整体或局部，盲孔的孔间距不大于盲孔的直径。
[0022]所述盲孔为圆形、方形、菱形、正六边形或其他正多边形或不规则形状。
[0023]所述盲孔深度为聚晶金刚石层深度的1/5～4/5，所述盲孔的直径或外接圆直径为聚晶金刚石层圆平面直径的1/100～2/5。
[0024]所述盲孔总面积占聚晶金刚石层的上平面面积的1/10～1/2。
[0025]本技术公开的一种高自锐性PDC钻齿具有自锐性好、钻进速率快，破岩效率高等优点，解决了传统PDC钻齿在钻进中因刃口变钝导致钻压升高、钻进效率低下的问题，可显著提高钻头的钻进效率和使用寿命，从而降低钻井成本。
[0026]如图1所示，一种高自锐性PDC钻齿，包括硬质合金层2和设置在硬质合金上的聚晶金刚石层1，聚晶金刚石层上平面上设有3组均布的圆形盲孔，侧面沿圆周方向也设有三排交错分布的圆形盲孔，盲孔直径为0.3mm，深度为0.5mm。此三组圆形盲孔位于聚晶金刚石层
上平面的局部区域，每组若干个盲孔成扇形分布，相邻两组扇形分布的盲孔的中心线与聚晶金刚石层上表面圆心所成角度α相等。
[0027]此处的三组盲孔也可以是两组或四组或五组或更多组，按照同样的规律均匀分布在聚晶金刚石层上平面的局部区域，直至布满整个上表面，当然也可以是一组；
[0028]一组盲孔，在聚晶金刚石层上平面的任意局部区域，可以是聚晶金刚石层上平面的远离圆心的边缘，也可以是在聚晶金刚石层上平面的中心；
[0029]上述的一组或两组或三组或多组盲孔可以是扇形分布，也可以是三角形分布，或者是正方形，长方形或者其他任意形状。
[0030]此时侧面圆周上设有三排盲孔，也可以适当增加一排或两排或多排，当然也可以减少到一排或两排。
[0031]以上盲孔形状为圆形，也可以是正方形或菱形或或正五边形或正六边形或多于六条边的正多边形。
[0032]如图2所示，一种高自锐性PDC钻齿，包括硬质合金层2和设置在硬质合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高自锐性PDC钻齿，包括硬质合金层和设置在硬质合金上的聚晶金刚石层，其特征在于：聚晶金刚石层上设有盲孔，盲孔位于聚晶金刚石层的上平面或聚晶金刚石层上平面及圆周侧面，所述聚晶金刚石层上平面为聚晶金刚石层圆平面的整体或局部，盲孔的孔间距不大于盲孔的直径。2.根据权利要求1所述一种高自锐性PDC钻齿，其特征在于：所述盲孔为圆形、正方形、菱形、正...

【专利技术属性】
技术研发人员：花波波，张钲，
申请(专利权)人：郑州昊诚超硬工具有限公司，
类型：新型
国别省市：