CN207245624U - 一种多切削刃金刚石复合片钻齿 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多切削刃金刚石复合片钻齿，由聚晶金刚石层和硬质合金衬底两部分组成，该钻齿的外圆周表面设置有若干大曲率弧形凹槽，弧形凹槽与钻齿外圆周的表面相交处设置有过渡圆弧。本实用新型通过优化金刚石复合片的表面结构，将传统的单刃钻齿改为多切削刃结构，优化了钻齿的切削效率，利用其制作的钻头具有切削刃多、切削锋利等优点，解决了传统单刃钻齿在钻进中磨损变钝而造成的钻进效率低下问题，可大幅提高钻进效率和钻进平台的平稳性。

Description

一种多切削刃金刚石复合片钻齿

技术领域

本实用新型属于超硬材料领域，具体涉及一种多切削刃金刚石复合片钻齿，可广泛应用于煤田、地质高速钻采行业。

背景技术

金刚石复合片（简称PDC）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超硬复合材料，它具有高硬度、高耐磨性、良好的抗冲击韧性和可焊性，被广泛使用于石油钻探、地质勘探、煤田钻采及水井钻进等行业。

PDC作为钻齿，在钻采初期，锋利的边缘有利于高速钻采，但随着钻进深度和岩层硬度的增加，PDC边缘会逐步磨损变钝，其与岩层的接触面积也逐渐增大，最终出现钻进阻力大，钻进效率低的情况。此时人们一般通过增大钻压来提高钻进效率，而此方法将进一步加快PDC钻齿的磨损并最终使得钻头失效。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种多切削刃金刚石复合片钻齿，该钻齿具有切削刃多、利用率高、切削锋利等特点，适用于高速钻进作业，可大大提高钻进效率，降低生产成本。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种多切削刃金刚石复合片钻齿，由聚晶金刚石层和硬质合金衬底两部分组成，该钻齿的外圆周表面设置有若干大曲率弧形凹槽，弧形凹槽与钻齿外圆周的表面相交处设置有过渡圆弧。

所述大曲率弧形凹槽的轴线与钻齿的轴线互相平行。

所述大曲率弧形凹槽均匀分布在钻齿的外圆周表面。

所述大曲率弧形凹槽的深度为0.5-2mm，大曲率弧形凹槽的数量为3-10个。

所述大曲率弧形凹槽的曲率半径为钻齿半径的3-6倍。

所述过渡圆弧的半径为0.5-2mm。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过优化金刚石复合片的表面结构，将传统的单刃钻齿改为多切削刃结构，优化了钻齿的切削效率，利用其制作的钻头具有切削刃多、切削锋利等优点，解决了传统单刃钻齿在钻进中磨损变钝而造成的钻进效率低下问题，可大幅提高钻进效率和钻进平台的平稳性。

附图说明

图1是本实用新型的立体图。

图2是本实用新型的俯视图。

其中，1是聚晶金刚石层；2是硬质合金衬底；3是大曲率弧形凹槽；4是过渡圆弧。

具体实施方式

如附图1-2所示，一种多切削刃金刚石复合片钻齿，由聚晶金刚石层1和硬质合金衬底2两部分组成，该钻齿的外圆周表面设置有若干大曲率弧形凹槽3，大曲率弧形凹槽3与钻齿外圆周的表面相交处设置有过渡圆弧4。

大曲率弧形凹槽3的轴线与钻齿的轴线互相平行。

大曲率弧形凹槽3均匀分布在钻齿的外圆周表面。

大曲率弧形凹槽3的深度为0.5-2mm，大曲率弧形凹槽3的数量为3-10个。

大曲率弧形凹槽3的曲率半径为钻齿半径R的3-6倍。

过渡圆弧4的半径为0.5-2mm。

将本实用新型的多切削刃金刚石复合片钻齿通过焊接固定在钻头基体上，当钻头在软-中硬度地层进时，金刚石复合片钻齿在钻压和扭矩作用下克服地层应力吃入地层并向前滑动，岩石在多切削刃的作用下迅速沿其剪切方向产生破碎并产生塑性流动，被剪切下来的岩屑，再由喷嘴射出的泥浆带至钻头与井壁间的环空运至井外。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种多切削刃金刚石复合片钻齿，由聚晶金刚石层（1）和硬质合金衬底（2）两部分组成，其特征在于：该钻齿的外圆周表面设置有若干大曲率弧形凹槽（3），弧形凹槽（3）与钻齿外圆周的表面相交处设置有过渡圆弧（4）；所述大曲率弧形凹槽（3）的曲率半径为钻齿半径的3-6倍。

2.根据权利要求1所述的多切削刃金刚石复合片钻齿，其特征在于：所述大曲率弧形凹槽（3）的轴线与钻齿的轴线互相平行。

3.根据权利要求1所述的多切削刃金刚石复合片钻齿，其特征在于：所述大曲率弧形凹槽（3）均匀分布在钻齿的外圆周表面。

4.根据权利要求1所述的多切削刃金刚石复合片钻齿，其特征在于：所述大曲率弧形凹槽（3）的深度为0.5-2mm，大曲率弧形凹槽（3）的数量为3-10个。

5.根据权利要求1所述的多切削刃金刚石复合片钻齿，其特征在于：所述过渡圆弧（4）的半径为0.5-2mm。