[实用新型]一种高效研削硬质岩层用聚晶金刚石复合片

说明书

技术领域

本实用新型属于超硬复合材料技术领域，具体涉及石油、天然气钻井等用工具及设备，尤其涉及一种高效研削硬质岩层用聚晶金刚石复合片。

背景技术

聚晶金刚石复合片（PDC）是采用精选单晶金刚石粉体与硬质合金为支撑体在高温高压条件下烧结而成的复合超硬材料，其克服了单晶金刚石受冲击易解理破损的难题且拥有了硬质合金的抗冲击韧性，已被广泛应用于机械加工、矿采及石油勘探等领域。随着勘探理念转变、创新，非常规油气（比如页岩石油、天然气等）勘探取得迅猛发展，使得复杂较深地层使用的钻头设计及其聚晶金刚石复合片的性能需要不断提升，尤其是钻进坚硬岩层、研磨性强与坚韧夹层等难钻地层的需求更为苛刻。

目前，虽然针对上述坚硬岩层、研磨性强与坚韧夹层等难钻地层的钻探已开发出多种PDC，如浅凹面PDC、锥形PDC等，但上述PDC在使用中钻头的钻进效率尚不能大幅度缩短作业周期、降低开采成本。故而，本实用新型提出一种高效研削硬质岩层用聚晶金刚石复合片。

实用新型内容

本实用新型的目的在于通过改善复合片的金刚石层结构，提供一种高效研削硬质岩层用聚晶金刚石复合片，此PDC在使用时可实现双重破岩石方式，大幅度提高硬质岩层的钻进效率。

为实现上述目的，本实用新型采用以下具体方案：

一种高效研削硬质岩层用聚晶金刚石复合片，包括金刚石层及与金刚石层相粘结的硬质合金支撑体；其中，所述的金刚石层包括切削层和研磨层；所述的切削层厚度范围为0.5-2.5mm；所述的研磨层厚度范围为2.0-6.0mm。

进一步，所述切削层为高耐磨性聚晶金刚石层。

进一步，所述研磨层为高自锐性聚晶金刚石层或热压金刚石烧结体。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提供一种结构简单、双重破岩石方式的高效研削硬质岩层用聚晶金刚石复合片；在钻采钻进过程中，利用此类聚晶金刚石复合片作为耐磨切削元件，其对硬质岩层实现切削、研磨双重破碎方式，可大幅度提高钻进效率、节约成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地理解本实用新型，下面将结合实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型的内容不仅局限于下面的实施例。基于本实用新型中实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前体下所获得其它所有实施例，均将属于本实用新型保护的范畴。

参考附图所示，本实用新型包括金刚石层100及与其相粘结的硬质合金支撑体200，此金刚石层100具有两层结构，其包括切削层101和研磨层102。

实施例1

本实施例的PDC的直径为15.88 mm，高度为13.2 mm。此PDC的金刚石层包括高耐磨性聚晶金刚石层和高自锐性热压金刚石烧结体，其中聚晶金刚石层厚度约1.0mm，热压金刚石烧结体厚度约5.0mm。此PDC与同尺寸的传统PDC进行实验室对比试验，实验室对比测试数据表明，相对于传统PDC，此PDC研削花岗石岩效率提高约86%。

实施例2

本实施例的PDC的直径为15.88 mm，高度为13.2 mm。此PDC的金刚石层包括高耐磨性聚晶金刚石层和高自锐性热压金刚石烧结体，其中聚晶金刚石层厚度约1.0mm，热压金刚石烧结体厚度约5.0mm。此PDC与同尺寸的孕镶型金刚石烧结体进行实验室对比试验，实验室对比测试数据表明，相对于孕镶型金刚石烧结体，此PDC研削花岗石岩效率提高约230%。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案前提下，还可做出若干修改或等同替代，这均视为本实用新型的保护范畴。