[發明專利]一種金剛石保徑復合齒鉆頭及其制造方法

無效

• 申請號: 201310016080.5
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN103075107A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 許水紅
• 申請（專利權）人: 弘元超硬材料（河南）有限公司
• 主分類號: E21B10/46
• 分類號: E21B10/46;E21B10/60;B23P15/00
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙) 11296
• 代理人: 劉淑芬

技術領域

本發明涉及一種用在地質勘探領域的鉆頭，尤其涉及一種金剛石保徑復合齒鉆頭，同時，本發明還涉及該鉆頭的制造方法。

背景技術

需要勘探的行業涉及煤礦地質、基礎勘察、油、氣等各種行業，年消耗各種鉆頭的數量估計在5000萬只以上，其中1/3的鉆進地層為堅硬難鉆地層，需求數量在1600萬只以上，市場潛能非常龐大，具有極大地發展空間。

目前在堅硬難鉆地層中普遍采用的是普通金剛石鉆頭和PDC復合片鉆頭，傳統金剛石鉆頭磨削效率低，尤其是受到鉆頭中心部位線速度低的限制，使鉆頭鉆進效率非常低下，滿足不了高速度發展的生產需要，PDC復合片鉆頭以切削方式破損巖石，適應對象一般不超過7級，因此它在堅硬難鉆地層中切削巖石非常困難，而且易折易崩齒。

發明內容

本發明的目的是提供一種金剛石保徑復合齒鉆頭，以解決現有技術中的金剛石鉆頭磨削效率低、，PDC復合片鉆頭易折易崩齒的問題，同時，本發明的目的還在于提供該金剛石保徑復合齒鉆頭的制造方法。

為了實現以上目的，本發明的一種金剛石保徑復合齒鉆頭采用如下技術方案：一種金剛石保徑復合齒鉆頭，包括基體，基體的前端頭上布設有徑向排列的鉆齒，所述的鉆齒的端面上具有金剛石與硬質合金復合層，各個鉆齒的一側的側面上在靠近基體的中心部位具有向內延伸的PDC復合片設置孔，PDC復合片設置孔內焊接設置有PDC復合片，PDC復合片處在金剛石與硬質合金復合層內。

所述的鉆齒設置PDC復合片的側面上在基體外周面處設置有金剛石單晶柱設置孔，金剛石單晶柱設置孔內焊接固定有金剛石柱。

所述的鉆齒朝向基體中心的端面上設置有PDC復合片設置孔，PDC復合片設置孔內焊接設置有PDC復合片，PDC復合片處在金剛石與硬質合金復合層內。

所述的基體的后端面上向內設置有排屑孔，排屑孔的底面上設置有一直延伸到基體前端面上的通水孔。

本發明的一種金剛石保徑復合齒鉆頭的制造方法采用如下技術方案：

一種金剛石保徑復合齒鉆頭的制造方法，該制造方法包括如下步驟：

a.制作柱狀的基體，基體的前端頭上布設有徑向排列的鉆齒。

b.將硬質合金粉和金剛石壓制在鉆齒的端面上形成金剛石與硬質合金復合層，壓制金剛石與硬質合金復合層時在其內部預留上PDC復合片設置孔，然后在PDC復合片設置孔內焊接設置上PDC復合片，PDC復合片處在各個鉆齒的一側的側面上的靠近基體的中心部位。

在鉆齒的處在基體外周面處的位置設置上金剛石單晶柱設置孔，并在金剛石單晶柱設置孔內焊接固定上金剛石柱，金剛石柱處在鉆齒的設置PDC復合片的側面上。

在鉆齒朝向基體中心的端面上也設置上PDC復合片設置孔，并在PDC復合片設置孔內焊接上PDC復合片，PDC復合片也處在金剛石與硬質合金復合層內。

在基體的后端面上向內設置上排屑孔，并在排屑孔的底面上設置上一直延伸到基體前端面上的通水孔。

本發明的鉆齒的端面上具有金剛石與硬質合金復合層，各個鉆齒的一側的側面上在靠近基體的中心部位具有向內延伸的PDC復合片設置孔，PDC復合片設置孔內焊接設置有PDC復合片，PDC復合片處在金剛石與硬質合金復合層內，集金剛石單晶和PDC復合片兩種超硬材料的長處于一體，金剛石與硬質合金復合層保證了鉆頭的硬度，不易折短，不會崩齒，并且可以很好的適用于堅硬的地層。另外，金剛石與硬質合金復合層內設置的PDC復合片，可以高效的切削巖石。

本發明的鉆齒的處在基體外周面處的位置設置上金剛石單晶柱設置孔，并在金剛石單晶柱設置孔內焊接固定上金剛石柱，金剛石柱可以保證鉆頭的直徑不會快速磨損，延長鉆頭的壽命并持續保證鉆頭的效率。

附圖說明

圖1是本發明的金剛石保徑復合齒鉆頭的實施例的整體結構示意圖；

圖2是圖1的俯視圖。

具體實施方式

一種金剛石保徑復合齒鉆頭及其制造方法的實施例，在圖1和圖2中，其基體5在整體上呈柱狀，基體5的一端為前端，基體5的前端頭上布設有徑向排列的鉆齒3，基體5和鉆齒3之間采用高溫壓制的方式固定在一起，在鉆齒3的端面上具有金剛石與硬質合金復合層2，金剛石與硬質合金復合層2是采用硬質合金粉和金剛石在高溫高壓下壓制在鉆齒上的，各個鉆齒的一側的側面上在靠近基體的中心部位具有向內延伸的PDC復合片設置孔，PDC復合片設置孔內焊接設置有PDC復合片1，PDC復合片1處在金剛石與硬質合金復合層內。