CN208024278U - 一种镶嵌孕镶金刚石复合块的钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种镶嵌孕镶金刚石复合块的钻头，包括钻头本体1和分布在钻头本体1上的刀翼2、流道3、喷嘴4、接头5和中心孔6，刀翼2上间隔分布有切削复合块7，所述切削复合块7是金刚石层8和孕镶金刚石层10组成的孕镶金刚石复合块。所述金刚石层8是以金刚石微粉与钴、硅粘接剂组成；所述孕镶金刚石层10以碳化钨为骨架，以金刚石单晶为切削元件，通过粘接剂经热压烧结或冷压烧结而成。实践证明将孕镶金刚石复合块用于金刚石钻头将大幅度提高金刚石钻头的机械钻速和进尺，达到降低工人劳动强度，进而降低钻井成本和加快油气田和矿场勘探开发速度。
Description
技术领域
本实用新型属于钻探工具和超硬材料领域用于石油、地质钻井配套使用的金刚石钻头，特别涉及一种孕镶金刚石复合块的钻头。
背景技术
PDC钻头适用在软到中硬地层中能取得好的使用效果。孕镶金刚石钻头适用钻进较高硬度和研磨性的地层，与PDC钻头和牙轮钻头相比，取得了较好的机械钻速和进尺。在一些中到硬地层中，尤其是非均质地层中， PDC钻头有机械钻速优势，但寿命不足；孕镶金刚石钻头有进尺优势，但机械钻速偏低。
实用新型内容
本实用新型为解决PDC钻头的机械钻速快但寿命不足，孕镶金刚石钻头孕镶体的进尺多但机械钻速偏低的问题，提供一种具有较高机械钻速和较高寿命的镶嵌孕镶金刚石复合块的钻头。
为实现上述目的，本实用新型提出如下技术方案：
一种镶嵌孕镶金刚石复合块的钻头，包括钻头本体和分布在钻头本体上的刀翼、流道、喷嘴、接头和中心孔，刀翼上间隔分布有切削复合块，其中：所述切削复合块是由金刚石层和孕镶金刚石层组成的孕镶金刚石复合块。
上述方案进一步包括：
所述金刚石层是以金刚石微粉与钴、硅粘接剂在高温高压下烧结而成；所述孕镶金刚石层以碳化钨为骨架，以金刚石单晶为切削元件，通过粘接剂经热压烧结或冷压烧结而成。
所述孕镶金刚石复合块的形状包括圆柱形、棱柱形、圆片形、楔形、棱台形或组合体形状。
所述金刚石层和孕镶金刚石层之间的界面形状包括波浪形、锯齿形、爪形、环爪形或以上形状的组合。
所述金刚石层和孕镶金刚石层都带有倒角。
本实用新型的有益效果：本实用新型的镶嵌孕镶金刚石复合块的钻头所采用的切削复合块带有金刚石层和孕镶金刚石层，金刚石层具有硬度极高，耐磨性极强，对地层有很强的切削能力，能获得高的机械钻速；硬质合金层和孕镶金刚石层能为金刚石层提供良好的支撑，都有较好的抗冲击韧性，有利于提高金刚石层的抗冲击韧性；孕镶金刚石层有良好的切削、犁削、划削和磨削等破岩能力，且有极好的耐磨性和耐温性，有利于提高镶嵌孕镶金刚石复合块的钻头的寿命和进尺。
实践证明将镶嵌孕镶金刚石复合块的钻头用于金刚石钻头将大幅度提高金刚石钻头的机械钻速和进尺，达到降低工人劳动强度，进而降低钻井成本和加快油气田和矿场勘探开发速度。
附图说明
图1 为本实用新型的镶嵌孕镶金刚石复合块的钻头示意图；
图2为本实用新型的孕镶金刚石复合块样式一截面示意图；
图3为本实用新型的孕镶金刚石复合块样式一俯视图；
图中：1.钻头本体，2.刀翼，3.流道，4.喷嘴，5.接头，6.中心孔，7.切削复合块，8.金刚石层， 10.孕镶金刚石层，11. 上卸扣槽， 12. 丝扣。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。
实施例，参照附图1，一种镶嵌孕镶金刚石复合块的钻头，包括钻头本体1和分布在钻头本体1上的刀翼2、流道3、喷嘴4、接头5和中心孔6。刀翼2上间隔分布有切削复合块7，即孕镶金刚石复合块作为切削元件，由金刚石层8和孕镶金刚石层10组成。
进一步地，接头5上设置有丝扣12和上卸扣槽11。
进一步地，所述金刚石层8是以金刚石微粉与钴、硅粘接剂在高温高压下烧结而成；所述孕镶金刚石层10以碳化钨为骨架，以金刚石单晶为切削元件，通过粘接剂经热压烧结或冷压烧结而成。
上述实施例中，进一步地，孕镶金刚石复合块包括圆柱形（如图2/3）、棱柱形、圆片形、楔形、棱台形以及扁圆柱形、方圆柱形、方圆柱形带双金刚石层和硬质合金层。
进一步地，金刚石层8和金刚石孕镶体10之间的界面可有波浪形、锯齿形、爪形、环爪形，以及其他形状或组合形状。
进一步地，金刚石层8和金刚石孕镶体10都可带有倒角、多倒角或倒圆角。
在钻井过程中，把本实用新型的钻头通过接头5上的丝扣12与钻柱连接，上卸扣槽11与专用上卸扣器配合上卸钻头。流道3、喷嘴4和中心孔6构成钻头的循环清洗冷却系统。
实验证明：上述实施例的孕镶金刚石复合块带有金刚石层8和孕镶金刚石层10，金刚石层8具有硬度极高，耐磨性极强，对地层有很强的切削能力，能获得高的机械钻速；孕镶金刚石层10能为金刚石层8提供良好的支撑，都有好的抗冲击韧性，有利于提高金刚石层8的抗冲击韧性；孕镶金刚石层10有良好的切削、犁削、划削和磨削破岩能力，且有极好的耐磨性和耐温性，有利于提高孕镶金刚石复合块的寿命和进尺。将孕镶金刚石复合块用于金刚石钻头将大幅度提高金刚石钻头的机械钻速和进尺，有利于油气田和矿场勘探开发提速和降本。
Claims (5)
1.一种镶嵌孕镶金刚石复合块的钻头，包括钻头本体和分布在钻头本体上的刀翼、流道、喷嘴、接头和中心孔，刀翼上间隔分布有切削复合块，其特征在于：所述切削复合块是由金刚石层和孕镶金刚石层组成的孕镶金刚石复合块。
2.根据权利要求1所述的镶嵌孕镶金刚石复合块的钻头，其特征在于：所述金刚石层是以金刚石微粉与钴、硅粘接剂在高温高压下烧结而成；所述孕镶金刚石层以碳化钨为骨架，以金刚石单晶为切削元件，通过粘接剂经热压烧结或冷压烧结而成。
3.根据权利要求1或2所述的镶嵌孕镶金刚石复合块的钻头，其特征在于：所述孕镶金刚石复合块的形状包括圆柱形、棱柱形、圆片形、楔形、棱台形或组合体形状。
4.根据权利要求1或2所述的镶嵌孕镶金刚石复合块的钻头，其特征在于：所述金刚石层和孕镶金刚石层之间的界面形状包括波浪形、锯齿形、爪形、环爪形或以上形状的组合。
5.根据权利要求1或2所述的镶嵌孕镶金刚石复合块的钻头，其特征在于：所述金刚石层和孕镶金刚石层都带有倒角。
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| CN201820084149.6U CN208024278U (zh) | 2018-01-18 | 2018-01-18 | 一种镶嵌孕镶金刚石复合块的钻头 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109681126A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-04-26 | 桂林星钻超硬材料有限公司 | 半月形金刚石复合片 |
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2018
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