一种用于坚硬地层开发的弱化胎体金刚石取芯钻头制造技术

本发明专利技术公开了一种用于坚硬地层开发的弱化胎体金刚石取芯钻头，具体涉及一种孕镶金刚石钻头的胎体工艺，包括由200目以细铸造碳化钨20％

【技术实现步骤摘要】
一种用于坚硬地层开发的弱化胎体金刚石取芯钻头


[0001]本专利技术涉及一种孕镶金刚石钻头的胎体工艺，更具体地说，本专利技术涉及一种用于坚硬地层开发的弱化胎体金刚石取芯钻头。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，钻探技术在能源勘探，工程钻探，海洋钻探，极地钻探和科学钻探各领域的作用越来越广泛，钻进深度越来深，在钻进过程中遇到极坚硬地层的几率也越来越多，传统的钻井工具牙轮钻头在钻越该地层时，钻头牙齿会由于地层硬度极高而碎裂，达不到钻进岩石的目的；
[0003]PDC钻头由于是利用刮削方式破碎岩石，钻头切削齿不能有效吃入坚硬地层而不能适应坚硬地层的钻进，孕镶金刚石钻头且能担负坚硬地层的钻进工作，但也存在以下诸多问题：在钻进诸如硬灰岩、高强度白云岩、含燧石结核碳酸盐岩等致密而研磨性较低的硬地层时，孕镶金刚石钻头时常出现打滑现象而进尺极慢甚至不进尺，机械钻速时常在0.1～0.2m/h左右，钻进需要耗费大量的时间和钻头；
[0004]其原因是金刚石在很短的钻进时间很快被磨钝，不能有效的切剂岩石，同时胎体在少岩屑或无岩屑情况下不能及时磨损使金刚石出露，造成当前孕镶金刚石钻头钻进弱研磨性硬地层效率低、成本高；
[0005]因此研究一种性能与岩石性质相适应的孕镶金刚石钻头胎体材料，以提高孕镶金刚石钻头在弱研磨性硬地层的钻进效率，从根本上降低钻井成本，这对深井钻探、海洋钻探、科学钻探等的发展必将产生深远的影响；
[0006]在金刚石的制造和研究工作中，一般考虑的问题是强化胎体的力学性能及其对金刚石的粘结性能，以期提高工具的耐用度；然而，当加工对象为研磨性很弱的石材时，则往往会因胎体材料的磨损速度太慢，造成金刚石工具的切割速度低甚至“打滑”，在这种情况下，仅仅依靠传统的降低胎体硬度的方法很难取得令人满意的效果，必须采用合适的工艺方法使胎体的性能下降或弱化，使其性能与切割对象相适应，将这种工艺过程称之为弱化，不难想见，弱化的意义是使胎体材料的性能降低或变弱，相对于结构材料的强化而言，胎体材料的弱化意味着作为金刚石工具中包镶及支撑金刚石工作的胎体材料的性能不是越高越好，为了满足金刚石工具的正常工作反而要有目的的降低工具胎体的某些性能，如耐磨性，粘滞性等，因为工具工作过程中需要胎体材料的不断磨损使金刚石不断出露，要求的切割速度越高，胎体材料的磨损速度就要越快。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种用于坚硬地层开发的弱化胎体金刚石取芯钻头，通过由200目以细铸造碳化钨20％
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30％、800目以细碳化钨20％
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30％、80
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200目钨粉10％
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20％、400目以细铜粉20％
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25％、800目以细镍粉10％
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15％、800目以细锰粉5％
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10％、400目以细锌粉2％
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5％和400目以细钴粉2％
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5％混合而成，另外在
温度1050℃、加压2KN下压制而成，用本专利技术所提供的胎体材料制成的孕镶金刚石钻头具有耐磨性适中、抗冲蚀性好、抗冲击韧性强的特点，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于坚硬地层开发的弱化胎体金刚石取芯钻头，包括，由200目以细铸造碳化钨20％
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30％、800目以细碳化钨20％
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30％、80
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200目钨粉10％
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20％、400目以细铜粉20％
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25％、800目以细镍粉10％
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15％、800目以细锰粉5％
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10％、400目以细锌粉2％
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5％和400目以细钴粉2％
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5％混合而成。
[0009]在一个优选的实施方式中，在温度1050℃、加压2KN下压制而成。
[0010]在一个优选的实施方式中，由200目以细铸造碳化钨20％、800目以细碳化钨20％、80目钨粉10％、400目以细铜粉20％、800目以细镍粉10％、800目以细锰粉5％、400目以细锌粉2％和400目以细钴粉2％混合而成。
[0011]在一个优选的实施方式中，由200目以细铸造碳化钨20％、800目以细碳化钨20％、200目钨粉10％、400目以细铜粉20％、800目以细镍粉10％、800目以细锰粉5％、400目以细锌粉2％和400目以细钴粉2％混合而成。
[0012]在一个优选的实施方式中，由200目以细铸造碳化钨30％、800目以细碳化钨30％、80目钨粉20％、400目以细铜粉25％、800目以细镍粉15％、800目以细锰粉10％、400目以细锌粉5％和400目以细钴粉5％混合而成。
[0013]在一个优选的实施方式中，由200目以细铸造碳化钨30％、800目以细碳化钨30％、200目钨粉20％、400目以细铜粉25％、800目以细镍粉15％、800目以细锰粉10％、400目以细锌粉5％和400目以细钴粉5％混合而成。
[0014]在一个优选的实施方式中，取200目以细铸造碳化钨10.5克、800目以细碳化钨7克、80～200目钨粉1.75克、400目以细铜粉8.75克、800目以细镍粉3.5克、800目以细锰粉1.75克、400目以细锌粉0.7克、400目以细钴粉1.05克。
[0015]在一个优选的实施方式中，将细铸造碳化钨、细碳化钨、钨粉、细铜粉、细镍粉、细锰粉、细锌粉、细钴粉充分混匀后，再加入14克粒度45目
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80目金刚石充分混匀后，装入模具，在1050℃的温度下加压2KN压制成外径为中70mm，内径为中54mm的实验取芯钻头。
[0016]在一个优选的实施方式中，将细铸造碳化钨、细碳化钨、钨粉、细铜粉、细镍粉、细锰粉、细锌粉、细钴粉充分混匀后，再加入14克粒度45目金刚石充分混匀后，装入模具，在1050℃的温度下加压2KN压制成外径为中70mm，内径为中54mm的实验取芯钻头。
[0017]在一个优选的实施方式中，将细铸造碳化钨、细碳化钨、钨粉、细铜粉、细镍粉、细锰粉、细锌粉、细钴粉充分混匀后，再加入14克粒度80目金刚石充分混匀后，装入模具，在1050℃的温度下加压2KN压制成外径为中70mm，内径为中54mm的实验取芯钻头。
[0018]本专利技术的技术效果和优点：
[0019]由200目以细铸造碳化钨20％
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30％、800目以细碳化钨20％
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30％、80
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200目钨粉10％
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20％、400目以细铜粉20％
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25％、800目以细镍粉10％
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15％、800目以细锰粉5％
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10％、400目以细锌粉2％
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5％和400目以细钴粉2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于坚硬地层开发的弱化胎体金刚石取芯钻头，包括，其特征在于：由200目以细铸造碳化钨20％
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30％、800目以细碳化钨20％
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30％、80
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200目钨粉10％
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20％、400目以细铜粉20％
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25％、800目以细镍粉10％
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15％、800目以细锰粉5％
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10％、400目以细锌粉2％
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5％和400目以细钴粉2％
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5％混合而成。2.根据权利要求1所述的一种用于坚硬地层开发的弱化胎体金刚石取芯钻头，其特征在于：在温度1050℃、加压2KN下压制而成。3.根据权利要求2所述的一种用于坚硬地层开发的弱化胎体金刚石取芯钻头，其特征在于：由200目以细铸造碳化钨20％、800目以细碳化钨20％、80目钨粉10％、400目以细铜粉20％、800目以细镍粉10％、800目以细锰粉5％、400目以细锌粉2％和400目以细钴粉2％混合而成。4.根据权利要求2所述的一种用于坚硬地层开发的弱化胎体金刚石取芯钻头，其特征在于：由200目以细铸造碳化钨20％、800目以细碳化钨20％、200目钨粉10％、400目以细铜粉20％、800目以细镍粉10％、800目以细锰粉5％、400目以细锌粉2％和400目以细钴粉2％混合而成。5.根据权利要求2所述的一种用于坚硬地层开发的弱化胎体金刚石取芯钻头，其特征在于：由200目以细铸造碳化钨30％、800目以细碳化钨30％、80目钨粉20％、400目以细铜粉25％、800目以细镍粉15％、800目以细锰粉10％、400目以细锌粉5％和400目以细钴粉5％混合而成。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：方坤，顾光辉，
申请(专利权)人：澳普洛钻探工具无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：