一种锥形基体的聚晶金刚石复合片制造技术

本发明专利技术涉及石油和地质钻头所用聚晶金刚石复合片，具体是一种锥形基体的聚晶金刚石复合片。锥形基体的聚晶金刚石复合片包括锥形的硬质合金基底与聚晶金刚石层。硬质合金基体可以为直线型圆锥形的、曲线型圆锥形的和台阶型圆锥形的。PDC钻头在钻进时，PDC复合片基体与地层岩石的接触面积更少，这种形状的聚晶金刚石复合片更容易吃入地层岩石，因此破岩效率更高，机械钻速更快。同时较小的接触面积减小了钻进时的钻头的摩擦力，减少了PDC切削齿的应力损坏几率。力损坏几率。力损坏几率。

【技术实现步骤摘要】
一种锥形基体的聚晶金刚石复合片


[0001]本专利技术涉及石油钻井领域，具体为一种锥形基体的聚晶金刚石复合片。

技术介绍

[0002]目前，石油地质钻井用的钻头以PDC钻头为主，PDC钻头所用切削齿为聚晶金刚石复合片，常用的聚晶金刚石复合片为圆柱形，由金刚石层和硬质合金柱经过高温高压烧结而成。圆柱形的金刚石复合片在工作过程中以刮削岩石方式破岩，在软到中硬地层中具有钻速快，进尺多的特点。但是在有些塑性地层中，PDC切削齿难以吃入地层，导致钻头机械钻速低，从而延长钻井周期，增加了钻井成本。使用锥形基体的聚晶金刚石复合片的PDC钻头，可以有效提高钻头在塑性地层中的机械钻速。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术中存在的问题，提供一种锥形基体的聚晶金刚石复合片。
[0004]其技术方案如下：一种锥形基体的聚晶金刚石复合片，包括聚晶金刚石（1）、硬质合金基底（2）；聚晶金刚石（1）设置于硬质合金基底（2）底面，所述硬质合金基底（2）为圆台。
[0005]进一步的，所述圆台侧面为曲面。
[0006]进一步的，所述圆台侧面设置有台阶。
[0007]进一步的，所述硬质合金基底（2）形状为设置有台阶的圆柱体，底部直径大于顶部直径。
[0008]进一步的，所述硬质合金基底（2）设置有一个或多个台阶。
[0009]进一步的，所述台阶侧面为斜面或曲面或柱面。
[0010]本专利技术的有益效果是：（1）改变圆柱形的硬质合金基底为锥形或台阶型的硬质合金基体，可以减小切削齿与地层岩石的接触面积，提高了切削齿吃入地层的能力、破岩效率和钻头机械钻速；（2）较小的接触面积减小了钻进时的钻头的摩擦力，减少了PDC切削齿的应力损坏几率（3）提高钻头吃入地层的能力，增加钻头的攻击性，从而可以有效提高机械钻速，克服现有技术的缺点和不足。
附图说明
[0011]图1为本专利技术的直线型的圆锥体的聚晶金刚石复合片的剖视图。
[0012]图2为本专利技术的直线型的圆锥体的聚晶金刚石复合片的正视图。
[0013]图3为本专利技术的曲线型圆锥体的聚晶金刚石复合片的剖视图。
[0014]图4为本专利技术的台阶型圆锥体的聚晶金刚石复合片的剖视图。
[0015]图5为本专利技术的台阶型圆锥体的聚晶金刚石复合片的正视图。
[0016]图中：1.聚晶金刚石层，2.硬质合金基底。
具体实施方式
[0017]请参阅附图1-5，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的详细说明。
[0018]实施例1：一种锥形基体的聚晶金刚石复合片，由聚晶金刚石1和硬质合金基底2组成，聚晶金刚石1覆设于硬质合金基底2的底面，即切削面。
[0019]所述硬质合金基底2为圆台，圆台底面直径大于顶面直径，聚晶金刚石1设置于圆台底面。
[0020]工作原理：一种锥形基体的聚晶金刚石复合片，由聚晶金刚石1和硬质合金基底2组成。
[0021]所述硬质合金基底2为圆台，圆台底面直径大于顶面直径，聚晶金刚石1设置于圆台底面。所述圆台的侧面为曲面。
[0022]通过改变硬质合金基底2侧面为曲面，可以减小切削齿与地层岩石的接触面积，从而可以提高切削齿吃入地层的能力，提高破岩效率，达到提高钻头机械钻速的目的。
[0023]实施例2：本专利技术由聚晶金刚石1和硬质合金基底2组成。
[0024]所述硬质合金基底2为台阶型圆柱体，由两段不等径圆柱体组成，下方圆柱体直径大于上方圆柱体直径，聚晶金刚石1设置于下方圆柱体底面。
[0025]可以减小切削齿与地层岩石的接触面积，从而可以提高切削齿吃入地层的能力，提高破岩效率，达到提高钻头机械钻速的目的。
[0026]实施例3：由聚晶金刚石1和硬质合金基底2组成。
[0027]所述硬质合金基底2的侧面设置有环形台阶，可以为1个台阶或者多个台阶，通过在硬质合金基底2的侧面设置台阶，台阶可以为圆锥体或者圆柱体。可以减小切削齿与地层岩石的接触面积，从而可以提高切削齿吃入地层的能力，提高破岩效率，达到提高钻头机械钻速的目的。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锥形基体的聚晶金刚石复合片，包括聚晶金刚石（1）、硬质合金基底（2）；聚晶金刚石（1）设置于硬质合金基底（2）底面，其特征在于：所述硬质合金基底（2）为圆台。2.根据权利要求1所述的一种锥形基体的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述圆台侧面为曲面。3.根据权利要求2所述的一种锥形基体的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述圆台侧面设置有台阶。4.一种锥形基体的聚晶金刚石复合片，包括聚晶金刚石（1）、硬质合金基底（2）；聚晶金刚石（1）设置于硬质合金基底（2）底面，其特征在于：所述硬质合金基底（2）形状为设置有台阶的圆柱体，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐玉超，田京燕，吴天乾，于建宾，关舒伟，李德红，宋文宇，胥豪，
申请(专利权)人：中石化胜利石油工程有限公司中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：发明
国别省市：