[實用新型]一種金剛石復合片

有效

• 申請號: 201921006865.3
• 申請日: 2019-07-01
• 公開（公告）號: CN210509052U
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 王福龍
• 申請（專利權）人: 河南晶銳新材料股份有限公司
• 主分類號: E21B10/46
• 分類號: E21B10/46
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 張春

本實用新型公開了一種金剛石復合片，包括硬質合金基體和金剛石復合層金剛石復合層圓形上表面直徑的一端點A，該端點A向直徑另一端點B的方向形成鏟面，鏟面指復合層圓形上表面沿端點A向端點B逐漸降低，鏟面周邊線攤平形成橢圓形狀，鏟面上表面中部沿橢圓長軸設置加強筋，加強筋兩側設排屑面，排屑面為加強筋兩側伸展出，朝向A的表面向下傾斜，形成翅膀狀的上表面；鏟面在遇到特殊的地形及軟底層時可以切入地層；加強筋能夠有效的分散和緩沖在軟硬交錯地層工作時對金剛石復合片的沖擊力，得到同時兼顧從中硬復雜到塑性及軟地層的機械鉆速；排屑面有利于排屑，減少切削下來的泥巖堆積在金剛石復合層表面，提高了鉆頭工作的機械效率。

技術領域

本實用新型設計石油和地質鉆井的鉆頭，尤其涉及一種金剛石復合片。

背景技術

聚晶金剛石復合片（PDC）自上世紀七十年代被第一次應用于石油及天然氣鉆探以來，由于其極高的硬度、高抗沖擊性能、優異的化學惰性、及良好的熱穩定性，在整個鉆探市場上已經占據了95%以上的進尺量，極大的提高了鉆進效率及節約了大量的人力與物力成本。隨著目前鉆探行業向更深地層鉆進，由于地質結構越來越復雜，所以對PDC復合片的要求越來越高，尤其是對片子的抗沖擊性能、研磨性，機械鉆速等要求越來越高。

目前市場上主流的PDC復合片主要是單層或者多層結構的平面齒，雖然其性能在不斷的提高，但是與近兩年出現的新型非平面PDC復合片比有先天性的不足：1. 與新型非平面齒比其排屑不暢；2. 其抗沖擊性能不足，在一些復雜的地層中容易出現脫層等嚴重失效情況；3. 在一些特殊的地層（比如較軟的塑性地層）中不容易切入，造成機械鉆速很低。但是目前市場上的新型非平面PDC復合片也有其自身的不足，比如smith的屋脊齒，其雖然抗沖擊性能有了很大的提高，在一些復雜的地層也大大提高了鉆頭的壽命及機械鉆速，但是在應對一些特殊的地層（比如較軟的塑性地層）時現打滑機械鉆速不高的缺點。

發明內容

本要解決的技術問題在于為上述現有技術存在的不足提供一種抗沖擊力強、機械鉆速高的新型多維PDC金剛石復合片，本新型PDC金剛石復合與能同時兼顧中硬復雜及一些特殊的塑性及軟地層時的機械鉆速。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種金剛石復合片，包括硬質合金基體和金剛石復合層，金剛石復合層圓形上表面直徑的一端點A，該端點A向直徑另一端點B的方向形成鏟面，鏟面指復合層圓形上表面沿端點A向端點B逐漸降低，鏟面周邊線攤平形成橢圓形狀，鏟面上表面中部沿橢圓長軸設置加強筋，加強筋兩側設排屑面，排屑面為加強筋兩側伸展出，朝向A的表面向下傾斜，形成翅膀狀的上表面。

鏟面為下凹曲面。

加強筋表面為平面或者曲面，排屑面表面為平面或者曲面。

金剛石復合層圓形上表面直徑的一端點A，該直徑另一端點B，直徑AB的中點為O，端點A和端點B向直徑中點O方向形成鏟面，鏟面指復合層圓形上表面沿端點A和端點B向直徑中點O方向逐漸降低，鏟面周邊形成兩個對稱的半橢圓，鏟面上表面中部沿半個橢圓的長軸設置對稱的加強筋，O點部位的加強筋兩側設排屑面，排屑面為加強筋兩側伸展出，朝向A和B的表面分別向下傾斜，形成對稱的翅膀狀的上表面。

鏟面為下凹曲面。

加強筋表面為平面或者曲面，排屑面表面為平面或者曲面。

加強筋頂部高度與直徑AB同高或者O點高于或低于直徑AB高度。