[實用新型]集合式金剛石復合片

有效

• 申請號: 201020542970.1
• 申請日: 2010-09-25
• 公開（公告）號: CN201802317U
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 左惠明;黃繼慶;張松峰;滕惠婷;魏向輝;武強;穆百崴
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司
• 主分類號: E21B10/46
• 分類號: E21B10/46
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 唐維寧

所屬技術領域

本實用新型涉及一種油氣開發鉆井使用的鉆頭金剛石復合片，尤其是涉及一種集合式金剛石復合片。

背景技術

石油鉆井使用的金剛石鉆頭(PDC鉆頭)以復合片為切削元件破碎地層。鉆頭上使用的金剛石復合片通常由基體與金剛石微粉通過超高溫高壓復合成一體，由于復合片金剛石層的脆性特征使得其在鉆遇一些含特殊巖性或特殊巖性交錯地層時受沖擊后發生金剛石層崩、碎、脫，從而發生局部損壞直至整體喪失切削功能。金剛石復合片的基體上端部有若干凸出的支撐體和分隔體，支撐體通常為圓柱形，分隔體將支撐體分隔在不同的區域內。現有分隔體大多以簡單的“井字”型將支撐體分隔開，這種簡單分隔使得復合片在工作中抗沖擊性差，受沖擊后金剛石大面積快速剝損脫落，復合片整體破壞喪失切削功能。

實用新型內容

為了克服現有金剛石復合片存在的受沖擊后金剛石大面積快速剝損脫落，復合片整體破壞喪失切削功能的不足，本實用新型提供一種集合式金剛石復合片，該集合式金剛石復合片采用基體材料形成對金剛石分隔使復合片表面的金剛石層形成n個復合體的集群式，由集群式的結構和分隔體的材料組合提高復合片的抗沖擊性能。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：集合式金剛石復合片，包括基體、金剛石，基體上端部為凸出的支撐體和分隔體，金剛石覆蓋在支撐體上與分隔體形成同一圓平面，采用高溫高壓工藝將基體和金剛石復合成一體，支撐體為圓柱狀，支撐體以基體軸線為圓心在不同半徑圓上均勻分布；基體上端面有2個或2個以上的同心圓分隔體依次將靠近外圓周的支撐體分隔。基體上端面分隔體最大圓外有徑向均勻排列的分隔體將每1個或2個以上的支撐體隔開。基體上端面有由外向中心徑向均勻排布的分隔體將支撐體分隔，徑向均勻排布的分隔體長度為基體半徑的三分之二至四分之三。基體上端面上的二分之一至四分之三面積有分隔體。基體上端面排布最外圈的每個支撐體分別位于每個圓環狀的分隔體內；基體上端面排布的扇型或圓環狀分隔體占整個圓周至圓周的三分之二。

本實用新型的有益效果是，使鉆頭在工作中收到沖擊后僅損壞受沖擊部位和局部金剛石，避免復合片表面的金剛石大面積受損和整體破壞。

附圖說明

圖1是本實用新型集合式金剛石復合片第一實施例示意圖。

圖2是本實用新型集合式金剛石復合片第二實施例示意圖。

圖3是本實用新型集合式金剛石復合片第三實施例示意圖。

圖4是本實用新型集合式金剛石復合片第四實施例示意圖。

圖中：1.基體，2.分隔體，3.金剛石，4.支撐體。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

本實用新型集合式金剛石復合片，包括金剛石3、基體1，基體1上端部為凸出的支撐體4和分隔體2，支撐體4為圓柱狀；金剛石3初始狀態為微粉，覆蓋在支撐體4上面和分隔體2周圍，采用高溫高壓工藝將基體1和金剛石3復合成一體。支撐體4以基體1軸線為圓心在不同半徑圓上均勻分布，不同半徑圓上的支撐體4在徑向上有間隔；基體1上端面至少有2個同心圓的分隔體2依次將靠近外圓周的支撐體4分隔，通常靠近中心處不設置分隔體2(見圖1)。基體1上端面分隔體2最大圓外有徑向均勻排列的分隔體2將每個或每2個支撐體隔開；徑向均勻排布的分隔體2長度為基體1半徑的三分之二至四分之三(見圖2)。還可以僅在基體1上端面上的二分之一至四分之三面積設置分隔體2，其余處不設置分隔體2(見圖3)。

參見附圖4。基體1上端面排布最外圈的每個支撐體分別位于每個圓環狀的分隔體2內。基體1上端面排布的扇型或圓環狀分隔體2占整個圓周至圓周的三分之二。

本實用新型集合式金剛石復合片的分隔體部位具有抗沖擊性，預防金剛石剝損、脫落的擴散效應；復合片表面在受沖擊時允許沖擊點的金剛石受損而不影響整體性能，有效提高鉆頭的使用壽命。

應該注意的是，上述實施例是示例而非限制本發明，本領域技術人員將能夠設計很多替代實施例而不脫離權利要求書的范圍。