CN202788628U - 一种pdc钻齿 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种PDC钻齿，其由金刚石复合片制成；所述金刚石复合片包括两层层叠在一起的聚晶金刚石层（1），每层所述聚晶金刚石层（1）的底层（12）处均设置有与所述聚晶金刚石层（1）相复合的基体（2），且每层所述聚晶金刚石层（1）的顶层（11）均为多孔隙层。由于聚晶金刚石层（1）的多孔隙层中的孔隙改变了原有的聚晶金刚石层内晶体之间的构造，使顶层（11）比底层（12）更加热稳定，提高了金刚石复合片的耐磨性和抗冲击性，故，利用上述金刚石复合片制成的PDC钻齿具有很好的耐磨性和抗冲击性，进而延长了使用寿命，提高了连续工作效率。

Description

一种PDC钻齿

技术领域

本实用新型涉及钻井设备技术领域，更具体地说，涉及一种PDC钻齿。 

背景技术

聚晶金刚石复合片（PDC，polycrystalline diamond composite）作为一种新型复合材料，广泛地应用于地质钻探、非铁金属及合金、硬质合金、石墨、塑料、橡胶、陶瓷和木材等材料的切削加工等领域。 

聚晶金刚石复合片是一种卓越的切削工具与耐磨工具材料，其一般由聚晶金刚石层和基体在高压高温下烧结复合而成。其中，聚晶金刚石层由无数微小金刚石颗粒和粘结剂混合烧结而成，其具有较高的硬度、耐磨性和较长的工作寿命；基体一般为钨钴类硬质合金，它具有较好的抗冲击韧性，为聚晶金刚石层提供良好的支撑，且容易通过钎焊焊接到各种工具上。 

但是，现有技术的聚晶金刚石复合片制成的PDC钻齿较适合于钻软到中硬的均质地层。当利用其钻取硬地层或高研磨性地层以及软硬交替等不均匀质地层时，这种金刚石钻齿易因耐磨性不够而导致钻齿使用寿命缩短，影响连续工作效率。 

综上所述，如何提供一种PDC钻齿，以提高其耐磨性和抗冲击性，进而延长使用寿命，提高连续工作效率，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。 

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种PDC钻齿，以提高其耐磨性和抗冲击性，进而延长使用寿命，提高连续工作效率。 

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案： 

一种PDC钻齿，其由金刚石复合片制成；所述金刚石复合片包括两层层叠在一起的聚晶金刚石层，每层所述聚晶金刚石层的底层处均设置有与所述聚晶金刚石层相复合的基体，且每层所述聚晶金刚石层的顶层均为多孔隙层。 

优选的，上述PDC钻齿中，所述多孔隙层通过酸蚀将所述顶层内的结合剂钴去除而获取。 

优选的，上述PDC钻齿中，所述基体为WC+Co硬质合金。 

优选的，上述PDC钻齿中，所述聚晶金刚石层的厚度为1.5mm-2.5mm，且所述顶层的厚度为0.15mm-0.35mm。 

优选的，上述PDC钻齿中，位于两层所述聚晶金刚石层之间的所述基体的厚度为1.5mm-2.5mm。 

本实用新型提供的PDC钻齿由金刚石复合片制成，所述金刚石复合片包括两层层叠在一起的聚晶金刚石层，每层所述聚晶金刚石层的底层处均设置有与所述聚晶金刚石层相复合的基体，且每层所述聚晶金刚石层的顶层均为多孔隙层。 

由于本实用新型提供的PDC钻齿由金刚石复合片制成，其采用的金刚石复合片是在现有技术的聚晶金刚石复合片的基础上，将每层聚晶金刚石层的顶层均设置为多孔隙层；由于聚晶金刚石层的多孔隙层中的孔隙改变了原有的聚晶金刚石层内晶体之间的构造，使顶层比底层更加热稳定，提高了金刚石复合片的耐磨性和抗冲击性，不易开裂，性能稳定可靠；适合于对物体进行切削、钻探、钻孔或破碎的工具，特别适合应用于包括坚硬或耐磨的材料的工具，例如岩层钻探或油气等深井钻探钻齿。故，利用上述金刚石复合片制成的PDC钻齿具有很好的耐磨性和抗冲击性。 

与现有技术相比，本实用新型提供的PDC钻齿提高了耐磨性和抗冲击性，进而延长了使用寿命，提高了连续工作效率，且该PDC钻齿特别适合于难钻地层及复杂地层。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1是本实用新型实施例提供的PDC钻齿的部分结构示意图。 

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种PDC钻齿，提高了其耐磨性和抗冲击性，进而延长了使用寿命，提高了连续工作效率。 

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。 

请参阅附图1，本实用新型实施例提供的PDC钻齿，其由金刚石复合片制成；该金刚石复合片包括两层层叠在一起的聚晶金刚石层1，每层聚晶金刚石层1的底层12处均设置有与聚晶金刚石层1相复合的基体2，且每层聚晶金刚石层1的顶层11均为多孔隙层。 

由于本实用新型实施例提供的PDC钻齿由金刚石复合片制成，其采用的金刚石复合片是在现有技术的聚晶金刚石复合片的基础上，将每层聚晶金刚石层1的顶层11均设置为多孔隙层；由于聚晶金刚石层1的多孔隙层中的孔隙改变了原有的聚晶金刚石层内晶体之间的构造，使顶层11比底层12更加热稳定，提高了金刚石复合片的耐磨性和抗冲击性，不易开裂，性能稳定可靠。该金刚石复合片适合于对物体进行切削、钻探、钻孔或破碎的工具，特别适合应用于包括坚硬或耐磨的材料的工具，例如岩层钻探或油气等深井钻探钻齿。故，利用上述金刚石复合片制成的PDC钻齿具有很好的耐磨性和抗冲击性。 

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的PDC钻齿提高了耐磨性和抗冲击性，进而延长了使用寿命，提高了连续工作效率，且该PDC钻齿特别适合于难钻地层及复杂地层。 

优选的，上述实施例提供的PDC钻齿中，多孔隙层通过酸蚀将顶层11内的结合剂钴去除而获取。当然，多孔隙层也可以通过其它浸出技术将结合剂钴去除，或采用机械方法制造。结合剂包含用于金刚石的溶剂或催化剂，结合剂也可以是能够与金刚石反应形成金属化合物的难熔金属。 

具体的，上述实施例提供的PDC钻齿中，基体2为WC+Co硬质合金。WC+Co硬质合金属于钨钴类合金，基体2还可以采用其他种类的硬质合金。 

为了使本实用新型实施例提供的PDC钻齿满足一定的硬度和耐磨性要求，聚晶金刚石层1的金刚石体积含量大于80%。 

上述实施例提供的PDC钻齿中，聚晶金刚石层1的厚度为1.5mm-2.5mm，且顶层11的厚度为0.15mm-0.35mm。聚晶金刚石层1以及其顶层11也可以为其他尺寸的厚度，可根据实际场合进行选择，本实用新型实施例不做限定。 

为了进一步优化上述技术方案，上述实施例提供的PDC钻齿所使用的金刚石复合片中，位于两层聚晶金刚石层1之间的基体2的厚度为1.5mm-2.5mm。在制造该金刚石复合片的过程中，优选的将聚晶金刚石层1和处于中间位置的基体2制造成相同的厚度，以便于对所有聚晶金刚石层1以及基体2的厚度的加工；当然，也可以选择不同的厚度尺寸。 

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。 

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所 示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 

Claims (5)

1.一种PDC钻齿，其由金刚石复合片制成；其特征在于，

所述金刚石复合片包括两层层叠在一起的聚晶金刚石层（1），每层所述聚晶金刚石层（1）的底层（12）处均设置有与所述聚晶金刚石层（1）相复合的基体（2），且每层所述聚晶金刚石层（1）的顶层（11）均为多孔隙层。

2.根据权利要求1所述的PDC钻齿，其特征在于，所述多孔隙层通过酸蚀将所述顶层（11）内的结合剂钴去除而获取。

3.根据权利要求2所述的PDC钻齿，其特征在于，所述基体（2）为WC+Co硬质合金。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的PDC钻齿，其特征在于，所述聚晶金刚石层（1）的厚度为1.5mm-2.5mm，且所述顶层（11）的厚度为0.15mm-0.35mm。

5.根据权利要求4所述的PDC钻齿，其特征在于，位于两层所述聚晶金刚石层（1）之间的所述基体（2）的厚度为1.5mm-2.5mm。 

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