[实用新型]一种尖型金刚石复合片

说明书

本实用新型提供了一种尖型金刚石复合片，包括相互对接结合而成的硬质合金基体和金刚石复合层，硬质合金基体和金刚石复合层具有在水平面上延伸的两水平面和竖直方向面形成的二层阶梯状结合面；所述结合面使得结合面外侧的外表面为台阶状圆柱体侧面；在金刚石复合层相对于硬质合金基体占据较多面积的一侧圆柱侧面上，金刚石复合层与结合面相对的外表面至少包括一个与圆柱体的侧面成尖角的上端尖锐面和该上端尖锐面两侧与圆柱体侧面相切的两对称切面，两对称切面的中间夹合一段在竖直面上投影大致为三角形的夹合圆柱面，该组合面背后为硬质合金基体和金刚石复合层占的组合圆柱面。耐磨性好、抗冲击力强，能延长钻头使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及一种金刚石复合片,属于石油钻探技术领域。

背景技术

上世纪80年代开始，金刚石钻头被广泛地用于石油天然气钻井工程。金刚石钻头主要由钻头体和切削元件构成，金刚石钻头根据切削元件分成三类：PDC（聚晶金刚石）钻头、TSP（热稳定聚晶金刚石）钻头及天然金刚石钻头。PDC钻头主要用于软至中硬地层钻进，经过不断的技术进步，PDC钻头的适用范围越来越广，具有较好的经济价值。TSP钻头主要用于中硬至极硬地层钻进。目前，石油天然气钻井工程中深井作业逐步增多，钻遇的地层也越来越复杂。

在钻遇泥岩时，常规尖型齿切削地层效率较高，取得了较好的效果。但由于井下地层复杂，钻头钻遇的地层越来越多，钻头除了会钻遇泥岩还会钻遇其它岩性，地层岩性软硬交错变化，常规尖型齿由于其与地层接触的金刚石、硬质合金耐磨能力不一致，硬质合金基座耐磨能力不如金刚石，在硬质合金磨损后导致金刚石层失去支撑进而造成金刚石层崩落。从而导致其应用范围较窄，不能适应单只钻头穿越多个层位并有较高机械钻速的需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种耐磨性好、抗冲击力强，能延长钻头使用寿命的尖型金刚石复合片。

本实用新型为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种尖型金刚石复合片，包括相互对接结合而成的硬质合金基体和金刚石复合层，其特征在于：金刚石复合层在上方，硬质合金基体在下方形成基座，硬质合金基体和金刚石复合层具有在水平面上延伸的两水平面和竖直方向面形成的二层阶梯状结合面；所述结合面使得结合面外侧的外表面为台阶状圆柱体侧面；在金刚石复合层相对于硬质合金基体占据较多面积的一侧圆柱侧面上，金刚石复合层与结合面相对的外表面至少包括一个与圆柱体的侧面成尖角的上端尖锐面和该上端尖锐面两侧与圆柱体侧面相切的两对称切面，两对称切面的中间夹合一段在竖直面上投影大致为三角形的夹合圆柱面，该组合面背后为硬质合金基体和金刚石复合层占的组合圆柱面。

按上述技术方案，上端尖锐面的对称中心经过圆柱体中心线。

按上述技术方案，夹合圆柱面正下方，硬质合金基体上设置尖型齿焊接定位面，尖型齿焊接定位面位于上端尖锐面的对称中心线上。

按上述技术方案，硬质合金基体的沿竖直方向的台阶的最短高度占据整个尖型金刚石复合片高度的1/3-1/2。

按上述技术方案，金刚石复合层与结合面相对的外表面面积占所在圆柱体面面积的1/3-1/2。

按上述技术方案，所述上端尖锐面为平面；或上端尖锐面为以所述对称中心对称的两个斜面，两个斜面结合处为凸脊或凹脊；或上端尖锐面为以对称中心对称的波澜形组合斜面。

按上述技术方案，两对称切面为两对称斜面与圆柱体侧面相切而成的平面；或两对称切面为两椭球面与圆柱体侧面相切而成的内凹对称弧面。

按上述技术方案，所述的金刚石复合层为聚晶金刚石复合层或热稳定聚晶金刚石复合层。

按上述技术方案，所述的硬质合金基体与金刚石复合层之间的结合面为平面、凹凸面或沟槽面。