[發明專利]具有保護元件的聚晶金剛石構造

有效

• 申請號: 201680076838.6
• 申請日: 2016-12-11
• 公開（公告）號: CN108474240B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: F.余;J.B.倫德
• 申請（專利權）人: 史密斯國際有限公司
• 主分類號: E21B10/54
• 分類號: E21B10/54;E21B10/42
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王增強

1.一種切割元件構造，其包括：

聚晶金剛石本體，所述聚晶金剛石本體包括鍵合在一起的金剛石晶體的基體和分散在所述基體內的多個間隙區域，其中，所述聚晶金剛石本體具有頂表面和從頂表面軸向向下延伸的側壁表面，其中，該側壁表面是圓柱形的，具有恒定的直徑；

金屬襯底，所述金屬襯底沿著在所述聚晶金剛石本體與所述金屬襯底之間延伸的界面附接至所述聚晶金剛石本體，其中，所述金屬襯底包括直徑減小的區段，該直徑減小的區段的直徑小于聚晶金剛石本體的側壁表面的直徑，并向外伸入聚晶金剛石本體的凹陷部中，并且其中，所述金屬襯底包括剩余直徑區段，該剩余直徑區段從直徑減小的區段的壁表面徑向向外延伸到金屬襯底的外壁表面；以及

保護元件，包括在金屬襯底的直徑減小的區段的壁表面和沿著金屬襯底的剩余直徑區段之間的環形空間的至少一部分內周向地延伸的帶，其中，所述帶沿著聚晶金剛石本體的側壁表面軸向地延伸到金屬襯底的剩余直徑區段并延伸超過在金屬襯底的直徑減小的區段的頂表面與聚晶金剛石本體之間的界面區域，其中，所述帶與所述聚晶金剛石本體是一體的，并且其中，所述帶的金剛石體積含量不同于所述聚晶金剛石本體中的金剛石體積含量。

2.如權利要求1所述的切割元件構造，其中所述間隙區域包括用于在高壓/高溫條件下燒結所述聚晶金剛石本體的溶劑金屬催化劑。

3.如權利要求2所述的切割元件構造，其中所述聚晶金剛石本體包括從工作表面延伸部分深度的熱穩定區域，其中所述熱穩定區域中的所述間隙區域不含所述溶劑金屬催化劑。

4.如權利要求1所述的切割元件構造，其中所述保護元件的外徑等于所述聚晶金剛石本體的側壁表面的外徑和所述金屬襯底的外徑。

5.如權利要求1所述的切割元件構造，其中所述保護元件具有相對于在金屬襯底的直徑減小的區段的頂表面與聚晶金剛石本體之間的界面90度或更大的偏向角度。

6.如權利要求1所述的切割元件構造，其中所述保護元件具有沿著所述保護元件的軸向長度恒定的徑向厚度。

7.如權利要求1所述的切割元件構造，其中所述保護元件具有沿著所述保護元件的所述軸向長度變化的徑向厚度。

8.如權利要求1所述的切割元件構造，其中所述保護元件的金剛石體積含量大于所述聚晶金剛石本體中的金剛石體積含量。

9.如權利要求1所述的切割元件構造，其中所述保護元件延伸50至500微米的軸向長度。

10.如權利要求1所述的切割元件構造，其中所述保護元件圍繞所述金屬襯底的整個環形空間周向地延伸。

11.如權利要求1所述的切割元件構造，其包括沿周向彼此間隔開的多于一個保護元件。

12.如權利要求1所述的切割元件構造，其中所述保護元件具有至少25微米的徑向厚度。

13.一種鉆頭，其包括鉆頭本體和多個與所述鉆頭本體連接的如權利要求1所述的切割元件構造。