本實(shí)用新型屬于超硬復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及石油、天然氣鉆井等用工具及設(shè)備,尤其涉及一種高效研削硬質(zhì)巖層用聚晶金剛石復(fù)合片。
背景技術(shù):
聚晶金剛石復(fù)合片(PDC)是采用精選單晶金剛石粉體與硬質(zhì)合金為支撐體在高溫高壓條件下燒結(jié)而成的復(fù)合超硬材料,其克服了單晶金剛石受沖擊易解理破損的難題且擁有了硬質(zhì)合金的抗沖擊韌性,已被廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工、礦采及石油勘探等領(lǐng)域。隨著勘探理念轉(zhuǎn)變、創(chuàng)新,非常規(guī)油氣(比如頁(yè)巖石油、天然氣等)勘探取得迅猛發(fā)展,使得復(fù)雜較深地層使用的鉆頭設(shè)計(jì)及其聚晶金剛石復(fù)合片的性能需要不斷提升,尤其是鉆進(jìn)堅(jiān)硬巖層、研磨性強(qiáng)與堅(jiān)韌夾層等難鉆地層的需求更為苛刻。
目前,雖然針對(duì)上述堅(jiān)硬巖層、研磨性強(qiáng)與堅(jiān)韌夾層等難鉆地層的鉆探已開(kāi)發(fā)出多種PDC,如淺凹面PDC、錐形PDC等,但上述PDC在使用中鉆頭的鉆進(jìn)效率尚不能大幅度縮短作業(yè)周期、降低開(kāi)采成本。故而,本實(shí)用新型提出一種高效研削硬質(zhì)巖層用聚晶金剛石復(fù)合片。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于通過(guò)改善復(fù)合片的金剛石層結(jié)構(gòu),提供一種高效研削硬質(zhì)巖層用聚晶金剛石復(fù)合片,此PDC在使用時(shí)可實(shí)現(xiàn)雙重破巖石方式,大幅度提高硬質(zhì)巖層的鉆進(jìn)效率。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用以下具體方案:
一種高效研削硬質(zhì)巖層用聚晶金剛石復(fù)合片,包括金剛石層及與金剛石層相粘結(jié)的硬質(zhì)合金支撐體;其中,所述的金剛石層包括切削層和研磨層;所述的切削層厚度范圍為0.5-2.5mm;所述的研磨層厚度范圍為2.0-6.0mm。
進(jìn)一步,所述切削層為高耐磨性聚晶金剛石層。
進(jìn)一步,所述研磨層為高自銳性聚晶金剛石層或熱壓金剛石燒結(jié)體。
本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、雙重破巖石方式的高效研削硬質(zhì)巖層用聚晶金剛石復(fù)合片;在鉆采鉆進(jìn)過(guò)程中,利用此類(lèi)聚晶金剛石復(fù)合片作為耐磨切削元件,其對(duì)硬質(zhì)巖層實(shí)現(xiàn)切削、研磨雙重破碎方式,可大幅度提高鉆進(jìn)效率、節(jié)約成本。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了更清楚地理解本實(shí)用新型,下面將結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型的內(nèi)容,但本實(shí)用新型的內(nèi)容不僅局限于下面的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前體下所獲得其它所有實(shí)施例,均將屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范疇。
參考附圖所示,本實(shí)用新型包括金剛石層100及與其相粘結(jié)的硬質(zhì)合金支撐體200,此金剛石層100具有兩層結(jié)構(gòu),其包括切削層101和研磨層102。
實(shí)施例1
本實(shí)施例的PDC的直徑為15.88 mm,高度為13.2 mm。此PDC的金剛石層包括高耐磨性聚晶金剛石層和高自銳性熱壓金剛石燒結(jié)體,其中聚晶金剛石層厚度約1.0mm,熱壓金剛石燒結(jié)體厚度約5.0mm。此PDC與同尺寸的傳統(tǒng)PDC進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室對(duì)比試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)表明,相對(duì)于傳統(tǒng)PDC,此PDC研削花崗石巖效率提高約86%。
實(shí)施例2
本實(shí)施例的PDC的直徑為15.88 mm,高度為13.2 mm。此PDC的金剛石層包括高耐磨性聚晶金剛石層和高自銳性熱壓金剛石燒結(jié)體,其中聚晶金剛石層厚度約1.0mm,熱壓金剛石燒結(jié)體厚度約5.0mm。此PDC與同尺寸的孕鑲型金剛石燒結(jié)體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室對(duì)比試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)表明,相對(duì)于孕鑲型金剛石燒結(jié)體,此PDC研削花崗石巖效率提高約230%。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型的技術(shù)方案前提下,還可做出若干修改或等同替代,這均視為本實(shí)用新型的保護(hù)范疇。