[實(shí)用新型]一種用于油氣鉆探的多功能非平面聚晶金剛石復(fù)合片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721327355.7
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN207453880U
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙東鵬;杜衛(wèi)鋒;馬姍姍;牛同健;方海江
• 申請（專利權(quán)）人: 河南四方達(dá)超硬材料股份有限公司
• 主分類號: E21B10/46
• 分類號: E21B10/46
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41117
• 代理人: 楊妙琴

本實(shí)用新型公開一種用于油氣鉆探的多功能非平面聚晶金剛石復(fù)合片，其包括聚晶金剛石層以及與聚晶金剛石層相粘結(jié)的硬質(zhì)合金基體；所述聚晶金剛石層為非平面結(jié)構(gòu)，其是由兩曲面間以及兩曲面與外緣表面間以一定角度所構(gòu)成的曲面；所述兩曲面間以一定角度構(gòu)成的鋒利切削刃齒，針對極硬/硬巖層等復(fù)雜地層有極強(qiáng)的攻擊性及鉆進(jìn)性；而所述兩曲面與外緣表面間以一定角度構(gòu)成的寬鈍凸起切削刃齒，針對中硬巖層等軟質(zhì)地層有極高的鉆進(jìn)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于超硬復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，其主要涉及油氣鉆探、工程掘進(jìn)、探礦用工具及設(shè)備等等，尤其涉及一種用于油氣鉆探的多功能非平面聚晶金剛石復(fù)合片。

背景技術(shù)

聚晶金剛石復(fù)合片是將優(yōu)質(zhì)的金剛石微粉與硬質(zhì)合金基體經(jīng)高溫高壓工藝燒結(jié)制備而成，其兼顧了金剛石的高硬度高耐磨以及硬質(zhì)合金的高抗沖擊的綜合性能。目前，聚晶金剛石復(fù)合片以其優(yōu)異的綜合性能被認(rèn)為是理想的鉆進(jìn)材料，在石油、天然氣等鉆探中是重要的支撐性材料。然而，隨著鉆探理念的革新，極需求更優(yōu)異的聚晶金剛石復(fù)合片適用于更為復(fù)雜、較深地層鉆探的應(yīng)用。本領(lǐng)域技術(shù)人員及制造商改善聚晶金剛石復(fù)合片性能的方法各不相同，而通過調(diào)整聚晶金剛石復(fù)合片的聚晶層結(jié)構(gòu)是提高綜合性能的重要途徑之一。

專利201520471001.4公開一種低切削阻力曲面結(jié)構(gòu)聚晶金剛石復(fù)合片，其解決了復(fù)雜地層的鉆進(jìn)效率，但利用率及排屑效果并不理想。專利201521102644.8公開一種多刃異形結(jié)構(gòu)聚晶金剛石復(fù)合片，其解決了復(fù)雜地層的鉆進(jìn)效率及利用率，但存在排屑通道不暢等問題。鑒于上述問題，本實(shí)用新型提出一種用于油氣鉆探的多功能非平面聚晶金剛石復(fù)合片，不但為解決復(fù)雜難鉆進(jìn)地層提供可行性方案，而且實(shí)現(xiàn)排屑通道順暢以及不同巖層提供針對性解決方案，實(shí)現(xiàn)一齒多地層應(yīng)用，大大改善金剛石鉆頭選齒、地層選齒復(fù)雜化問題，可針對不同硬質(zhì)地層為客戶提供雙重選擇。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于通過改善聚晶金剛石復(fù)合片的聚晶層表面結(jié)構(gòu)，提供一種高利用率、高效排屑且單一選齒解決不同地層鉆進(jìn)的多功能非平面聚晶金剛石復(fù)合片，使得此多功能非平面聚晶復(fù)合片在鉆進(jìn)復(fù)雜地層變得簡單化，且大幅度提高金剛石鉆頭壽命、降低鉆井綜合成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種用于油氣鉆探的多功能非平面聚晶金剛石復(fù)合片，其包括聚晶金剛石層及與聚晶金剛石層相粘結(jié)的硬質(zhì)合金基體；其中，所述聚晶金剛石層是非平面結(jié)構(gòu)，所述非平面結(jié)構(gòu)是由兩曲面間以及兩曲面與外緣表面間以一定角度所構(gòu)成的曲面；所述兩曲面間以一定角度構(gòu)成的鋒利切削刃齒，此角度范圍為10°~179°。

進(jìn)一步，所述兩曲面以弧面或非弧面過渡相連接。

進(jìn)一步，所述兩曲面與外緣表面間以一定角度構(gòu)成的寬鈍凸起切削刃齒，此角度范圍為10°~179°。

進(jìn)一步，所述寬鈍凸起切削刃齒的角度范圍為10°~179°。

進(jìn)一步，所述非平面聚晶金剛石層設(shè)有倒角或無倒角。

進(jìn)一步，所述非平面聚晶金剛石層采用一次燒結(jié)成型法制備，比如高溫高壓燒結(jié)成型法等。

進(jìn)一步，所述非平面聚晶金剛石層采用接觸式加工、非接觸式加工成型法或及其組合，比如電火花加工成型法、激光加工成型法等。