[實用新型]一種含硬脆性磨粒的金剛石鉆頭

有效

• 申請號: 201820384495.6
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN207988952U
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 王佳亮;彭奮飛;張紹和
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: E21B10/46
• 分類號: E21B10/46;B22F5/00
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 顏昌偉

本實用新型公開了一種含硬脆性磨粒的金剛石鉆頭，包括胎體，胎體中設有多組磨粒，每組磨粒包括金剛石磨粒和硬脆性磨粒，金剛石磨粒和硬脆性磨粒相互搭接。本實用新型的金剛石鉆頭解決了由于硬脆性磨粒與金剛石在胎體中的相對位置差異因素所引起的鉆頭性能不穩定的問題，提高了鉆頭的批量性能穩定性和鉆進效率。

技術領域

本實用新型涉及一種金剛石鉆頭，尤其是涉及一種含硬脆性磨粒的金剛石鉆頭。

背景技術

通過鉆探手段獲取地下深部巖礦心是評價地質礦產儲量的直接方法，而要有效獲取巖礦心則要求鉆頭必須具有優良的使用性能。近年來，隨著圍繞地球深部能源高效勘查與評價研究的展開，鉆遇堅硬致密復雜地層的情況越來越普遍。此外，近年來隨著環保意識的增強和生態建設的深入推進，勘探作業也朝著綠色鉆探的方向發展，將“綠色、協調”貫穿于整個鉆探過程中，具體則體現在提高鉆進效率、減少施工過程中對環境的擾動等方面。因此，對金剛石鉆頭的性能提出了更高的要求。通過向胎體中添加適當濃度的硬脆性磨粒，能夠改善鉆頭的鉆進性能。目前，現有的技術方案中硬脆性磨粒與金剛石顆粒是隨機分布于胎體中，因此，無法解決由于硬脆性磨粒與金剛石在胎體中的相對位置差異因素所引起的鉆頭性能不穩定的問題，鉆頭性能批次穩定性差，且無法對鉆進性能進行有效預測。

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種能夠解決由于硬脆性磨粒與金剛石在胎體中的相對位置差異因素所引起的鉆頭性能不穩定的問題，提高了鉆頭的批量性能穩定性和鉆進效率的含硬脆性磨粒的金剛石鉆頭。

本實用新型采用的技術方案是：

一種含硬脆性磨粒的金剛石鉆頭，包括胎體，胎體中設有多組磨粒，其特征在于：每組磨粒包括金剛石磨粒和硬脆性磨粒，金剛石磨粒和硬脆性磨粒相互搭接。

上述的含硬脆性磨粒的金剛石鉆頭中，每組磨粒中包括一個硬脆性磨粒和一個金剛石磨粒，硬脆性磨粒位于金剛石磨粒的前方或后方，硬脆性磨粒的粒度小于金剛石磨粒的粒度。

上述的含硬脆性磨粒的金剛石鉆頭中，每組磨粒中包括兩個硬脆性磨粒及一個金剛石磨粒，兩個硬脆性磨粒分別位于金剛石磨粒的前后兩側，硬脆性磨粒的粒度大于金剛石磨粒的粒度。

上述的含硬脆性磨粒的金剛石鉆頭中，金剛石磨粒的粒度為420μm - 590μm，硬脆性磨粒的粒度為300μm - 710μm，硬脆性磨粒材質為碳化硅、剛玉、立方碳化硼或硬質合金顆粒，所述的胎體硬度為HRC 15 - HRC 30。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型的硬脆性磨粒與金剛石搭接的形式能夠直接改善單顆粒金剛石的切削性能，沿切削方向，位于金剛石兩側的硬脆性磨粒粒徑大于金剛石粒徑，有利于鉆進時利用其硬脆特性在金剛石兩側形成溝槽，改善單顆粒金剛石冷卻效果；位于金剛石前、后方的硬脆性磨粒粒徑小于金剛石粒徑，有利于鉆進時利用其脆性破碎特性對金剛石產生修銳效果，同時避免由于金剛石出刃過高或背部支撐力下降所導致的鉆頭提前磨損失效，本實用新型解決了由于硬脆性磨粒與金剛石在胎體中的相對位置差異因素所引起的鉆頭性能不穩定的問題，提高了鉆頭的批量性能穩定性；此外，通過金剛石與硬脆性磨粒不同搭接形式比例的調整，能夠使鉆頭鉆進性能的調節更加有針對性，提高鉆進性能預測的準確性。

附圖說明

圖1為本實用新型的實施例1的金剛石磨粒與硬脆性磨粒在胎體中的分布規律結構圖。

圖2為本實用新型的實施例2的金剛石磨粒與硬脆性磨粒在胎體中的分布規律結構圖。

圖3為本實用新型的實施例3的金剛石磨粒與硬脆性磨粒在胎體中的分布規律結構圖。

圖中：1 - 金剛石；2 - 硬脆性磨粒；3 - 水口，箭頭為切削方向。

具體實施方式