[發(fā)明專利]被配置成減輕金剛石臺(tái)故障的切割元件、包括這種切割元件的鉆地工具以及相關(guān)方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201680015014.8 | 申請(qǐng)日： | 2016-03-11 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN107429539B | 公開(kāi)（公告）日： | 2020-04-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | D·A·斯托基;S·G·帕特爾;A·弗洛里斯;K·伊茲賓斯基 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 通用電氣(GE)貝克休斯有限責(zé)任公司 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | E21B3/00 | 分類(lèi)號(hào)： | E21B3/00;E21B10/55;E21B10/567 |
| 代理公司： | 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038 | 代理人： | 張豐豪 |
| 地址： | 美國(guó)得*** | 國(guó)省代碼： | 暫無(wú)信息 |
| 權(quán)利要求書(shū)： | 查看更多 | 說(shuō)明書(shū)： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 配置 減輕 金剛 石臺(tái) 故障 切割 元件 包括 這種 工具 以及 相關(guān) 方法 | ||
1.一種切割元件，所述切割元件包括：
具有前切割面的金剛石臺(tái)，所述前切割面具有外周邊緣；
至少一個(gè)凹部，所述至少一個(gè)凹部限定在所述金剛石臺(tái)的所述前切割面上且包括側(cè)壁，所述側(cè)壁與所述金剛石臺(tái)的所述前切割面相交且延伸到所述金剛石臺(tái)內(nèi)的底壁；
其中，所述至少一個(gè)凹部的側(cè)壁與所述金剛石臺(tái)的所述前切割面的最靠近所述前切割面的所述外周邊緣的交點(diǎn)位于距所述金剛石臺(tái)的所述前切割面的所述外周邊緣達(dá)0.5mm到4.0mm的距離處；
其中，所述至少一個(gè)凹部通過(guò)激光燒蝕、鉆削、切割、銑削、化學(xué)蝕刻、或放電加工中的至少一種而形成在所述切割元件的金剛石臺(tái)的前切割表面中；并且
其中，所述至少一個(gè)凹部的寬度在25.0μm到650μm的范圍內(nèi)、且其深度在25.0μm到600μm的范圍內(nèi)，以減輕所述切割元件的金剛石臺(tái)中的淺層裂片蔓延，所述淺層裂片是在由在距所述切割元件的金剛石臺(tái)的前切割面1.0μm到60.0μm的距離處至少基本平行于所述金剛石臺(tái)的前切割面而出現(xiàn)的裂縫所形成的裂片。
2.如權(quán)利要求1所述的切割元件，其中，所述至少一個(gè)凹部的寬度在50.0μm到650μm的范圍內(nèi)，且其深度在50.0μm到600μm的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的切割元件，其中，所述至少一個(gè)凹部的寬度在100μm到200μm的范圍內(nèi)，且其深度在75.0μm到155μm的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的切割元件，其中，所述至少一個(gè)凹部的所述側(cè)壁與所述金剛石臺(tái)的所述前切割面的最靠近所述外周邊緣的所述交點(diǎn)位于距所述金剛石臺(tái)的所述前切割面的所述外周邊緣達(dá)1.0mm到3.0mm的距離處。
5.如權(quán)利要求1所述的切割元件，其中，所述金剛石臺(tái)進(jìn)一步包括至少大致上圓柱形的橫向側(cè)表面，所述橫向側(cè)表面具有限定在其上的至少一個(gè)橫向側(cè)凹部。
6.如權(quán)利要求1所述的切割元件，其中，所述至少一個(gè)凹部包括在所述金剛石臺(tái)的所述前切割面上的至少一個(gè)圓形凹部。
7.如權(quán)利要求1所述的切割元件，其中，所述至少一個(gè)凹部包括正弦波形凹部。
8.如權(quán)利要求1所述的切割元件，其中，所述至少一個(gè)凹部包括多個(gè)同心的圓形凹部，所述多個(gè)同心的圓形凹部與由所述金剛石臺(tái)的所述前切割面的外周邊緣限定的周邊圓同心。
9.如權(quán)利要求1所述的切割元件，其中，所述至少一個(gè)凹部的所述側(cè)壁相對(duì)于所述金剛石臺(tái)的所述前切割面以銳角定向。
10.如權(quán)利要求1所述的切割元件，其中，所述至少一個(gè)凹部的所述底壁至少大體上平坦且平行于所述金剛石臺(tái)的所述前切割面。
11.一種鉆地工具，所述鉆地工具包括：
鉆頭主體；以及
至少一個(gè)切割元件，所述至少一個(gè)切割元件緊固到所述鉆頭主體且包括：
具有前切割面的金剛石臺(tái)，所述切割面具有外周邊緣；
至少一個(gè)凹部，所述至少一個(gè)凹部限定在所述金剛石臺(tái)的所述前切割面上且包括側(cè)壁，所述側(cè)壁與所述金剛石臺(tái)的所述前切割面相交且延伸到所述金剛石臺(tái)內(nèi)的底壁；
其中，所述至少一個(gè)凹部的側(cè)壁與所述金剛石臺(tái)的所述前切割面的最靠近所述前切割面的所述外周邊緣的交點(diǎn)位于距所述金剛石臺(tái)的所述前切割面的所述外周邊緣達(dá)0.5mm到4.0mm的距離處；
其中，所述至少一個(gè)凹部通過(guò)激光燒蝕、鉆削、切割、銑削、化學(xué)蝕刻、或放電加工中的至少一種而形成在所述切割元件的金剛石臺(tái)的前切割表面中；并且
其中，所述至少一個(gè)凹部的寬度在25.0μm到650μm的范圍內(nèi)，且其深度在25.0μm到600μm的范圍內(nèi)，以減輕所述切割元件的金剛石臺(tái)中的淺層裂片蔓延，所述淺層裂片是在由在距所述切割元件的金剛石臺(tái)的前切割面1.0μm到60.0μm的距離處與金剛石臺(tái)的前切割面至少基本平行而出現(xiàn)的裂縫所形成的裂片。
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