开云体育股份有限公司-PDC钻头牙轮钻头金刚石取芯钻头厂家

　　本技术涉及超硬材料制造领域，尤其涉及一种适用于石油、天然气钻探的金刚石复合片。

　　1、金刚石复合片是利用高温高压技术将金刚石和硬质合金基体烧结在一起，形成超硬材料复合体，它兼有金刚石层的高耐磨性能和硬质合金的高强度及可焊接性，广泛用作石油、天然气开采用金刚石钻头的切削单元。金刚石复合片是金刚石钻头最重要的工作部件，其耐磨性和抗冲击性等性能是影响金刚石钻头质量的重要因素，金刚石是自然界目前已知硬度最高的物质，具有非常高的耐磨性，而抗冲击性能不佳恰恰是金刚石复合片的薄弱之处。特别是在钻探硬质地层，深部地层过程中对复合片的各项性能尤其是抗冲击性能要求更高。由于因为金刚石复合片是一种上下结构的部件，通常呈圆柱状，如图1所示，钻探地层时，复合片金刚石层的圆周与地层相接触并切入，产生破岩效果，一般在金刚石层的外圆与金刚石层上表面之间加工出倒角，以保护金刚石层不易产生豁口。

　　2、在实际应用过程中，金刚石钻头在钻探过程中会遭遇各种软硬不一的不同地层，复合片金刚石层切入地层的能力与复合片的倒角的宽窄密切相关，如地层为较软、塑性大的泥岩时，较窄的倒角易于切入地层，产生有效的破岩效果；如遇质地坚硬的硬地层时，切入并破坏地层时必然遭受较大的冲击力，此时加强金刚石层的抗冲击能力是必须选项，较宽的倒角对复合片能起较好的保护作用；单一类型的倒角无法适应不同硬度的地层，因此金刚石钻头制造商会设计制造适应软硬不同地层的钻头，在切入不同地层前替换相匹配的钻头。该方式不仅增加了存货数量和资金占用，在工作过程中，需要根据不同地质不断地替换金刚石复合片，降低了工作效率。

　　1、因此，为解决上述问题，本实用新型提供了一种适用于石油、天然气钻探的金刚石复合片。

　　3、一种适用于石油、天然气钻探的金刚石复合片，包括上下连接的硬质合金基体和金刚石层，所述金刚石层在其外周面与上表面的边缘处分别设置有第一倒角和第二倒角，所述第一倒角和第二倒角均为沿所述金刚石层的周向设置的弧形倒角，且所述第一倒角和第二倒角的圆心均设置在所述金刚石层的轴线上，所述第一倒角的弧长与所述金刚石层的周长之比等于所述第二倒角的弧长与所述金刚石层的周长之比，所述第一倒角和第二倒角的坡面均为斜面，所述第一倒角和第二倒角的角度均为45°，且所述第二倒角的宽度大于所述第一倒角的宽度，所述第一倒角的倒角尺寸为0.1-0.4×45°，所述第二倒角的倒角尺寸为0.5-1.2×45°。

　　4、优选的，所述第一倒角和第二倒角的弧长均占所述金刚石层的周长的1/2。

　　5、优选的，所述硬质合金基体和金刚石层的径向截面相同，所述硬质合金基体的高度大于所述金刚石层的高度。

　　7、优选的，所述硬质合金基体在与所述金刚石层的结合界面上规则排布有多个与所述硬质合金基体一体设置的硬质合金凸块。

　　10、1、宽度较大的第二倒角抗冲击性能较好，可适用于钻探硬质地层，深部地层，宽度较窄的第一倒角可适用于较软、塑性大的泥岩，且较窄的倒角易于切入地层，不容易发生碎屑乱飞和排屑不通畅的问题，金刚石层在其外周面与上表面的边缘处同时设置第一倒角和第二倒角，在使用过程中便于根据地质条件快速替换，提高工作效率。

　　11、2、第一倒角和第二倒角均为沿所述金刚石层的周向设置的弧形倒角，且所述第一倒角和第二倒角的圆心均设置在所述金刚石层的轴线上，方便在不同工作情形下确定钻头的工作位置。

　　12、3、第一倒角和第二倒角的弧长均占所述金刚石层的周长的1/2，可确保第一倒角和第二倒角各自所占的工作长度，在使用过程中，不会因轻微移动而导致不同宽度倒角的频繁切换，确保工作的稳定性。

　　13、4、所述硬质合金基体在与所述金刚石层的结合界面上设置有凸台和/或规则排布有多个与所述硬质合金基体一体设置的硬质合金凸块，从而能够适应冲击力较大的工作环形，同时，硬质合金基体在与所述金刚石层的结合界面上的各结构间平滑过渡，避免硬质合金基体与金刚石层之间出现尖角，进一步分散硬质合金基体与聚金刚石层的结合面的应力。

　　1.适用于石油、天然气钻探的金刚石复合片，包括上下连接的硬质合金基体（1）和金刚石层（2），其特征在于：所述金刚石层（2）在其外周面与上表面的边缘处分别设置有第一倒角（3）和第二倒角（4），所述第一倒角（3）和第二倒角（4）均为沿所述金刚石层（2）的周向设置的弧形倒角，且所述第一倒角（3）和第二倒角（4）的圆心均设置在所述金刚石层（2）的轴线）的弧长与所述金刚石层（2）的周长之比等于所述第二倒角（4）的弧长与所述金刚石层（2）的周长之比，所述第一倒角（3）和第二倒角（4）的坡面均为斜面，所述第一倒角（3）和第二倒角（4）的角度均为45°，且所述第二倒角（4）的宽度大于所述第一倒角（3）的宽度，所述第一倒角（3）的倒角尺寸为0.1-0.4×45°，所述第二倒角（4）的倒角尺寸为0.5-1.2×45°。

　　2.根据权利要求1所述的适用于石油、天然气钻探的金刚石复合片，其特征在于：所述第一倒角（3）和第二倒角（4）的弧长均占所述金刚石层（2）的周长的1/2。

　　3.根据权利要求1所述的适用于石油、天然气钻探的金刚石复合片，其特征在于：所述硬质合金基体（1）和金刚石层（2）的径向截面相同，所述硬质合金基体（1）的高度大于所述金刚石层（2）的高度。

　　4.根据权利要求1所述的适用于石油、天然气钻探的金刚石复合片，其特征在于：所述硬质合金基体（1）在与所述金刚石层（2）的结合界面上设置有凸台。

　　5.根据权利要求1所述的适用于石油、天然气钻探的金刚石复合片，其特征在于：所述硬质合金基体（1）在与所述金刚石层（2）的结合界面上排布有多个与所述硬质合金基体（1）一体设置的硬质合金凸块。

　　6.根据权利要求5所述的适用于石油、天然气钻探的金刚石复合片，其特征在于：所述硬质合金凸块的形状为半球状。

　　本技术公开了一种适用于石油、天然气钻探的金刚石复合片，包括上下连接的硬质合金基体和金刚石层，所述金刚石层在其外周面与上表面的边缘处分别设置有弧形的第一倒角和第二倒角，所述第一倒角和第二倒角的弧长与所述金刚石层的周长之比相同，且所述第一倒角和第二倒角的坡面为斜面，所述第一倒角和第二倒角的角度相同，所述第二倒角的宽度大于所述第一倒角的宽度。本方案便于根据不同的地质条件快速替换适应的倒角尺寸，提高工作效率。

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