[发明专利]PDC胎体钻头粉料配方

说明书

本发明公开了PDC胎体钻头粉料配方，由下述重量比的组分构成：结晶钨粉为32%~40%，铁‑镍粉为45%~55%，其余的13%~15%为镍粉。本发明通过对钻头的组分构成进行改变，制造出胎体钻头既保证了钻头胎体加工工艺和整体钻头性能满足钻探要求，同时又降低了企业的生产成本，取得明显的经济效益，满足企业发展需求，大大增强了企业的竞争力。

技术领域

本发明型涉及油气钻头技术领域，具体涉及一种PDC胎体钻头粉料配方。

背景技术

PDC钻头是聚晶金刚石复合片钻头的简称。是地质钻探行业常用的一种钻井工具。分为胎体式PDC钻头和钢体式PDC钻头，胎体式PDC钻头是将金刚石复合片通过钎焊方式焊接在钻头胎体上的一种切削型钻头。钻头胎体用碳化钨粉末烧结而成，用人造聚晶金刚石复合片钎焊在碳化钨胎体上，用天然金刚石保径；钢体PDC钻头，是用镍、铬、钼合金钢调质处理及起样后，按三维的计算机械加工成形。表面堆焊耐磨材料后，将人造聚晶金刚石复合片压入(紧配合)钻头体内，用柱状碳化钨保径。

在石油地质钻探工程中使用的耐磨胎体钻头，其烧结胎体的主要成分是碳化钨，而在生产过程中，为满足工艺过程的要求，又将胎体粉料分为两种，一种是高强度不可切削加工的A粉，另一种是相对强度较低的可切削加工的B粉。

图1即是完成烧结后的钻头体，其钻头冠部要求耐磨强度高，就采用A粉，而接近接头部分需按机械加工，则采用B粉。

A、B粉末自下而上自然过渡，在烧结浸渍过程中，低熔点铜合金可顺利通过A.B粉界面区，均匀自上而下浸渍不在界面区形成任何烧结缺陷，保证钻头胎体强度整体的完整性。当进行下一道工序配接头时，钻头体的B粉部分就和配接头钢芯一起被切削程45°圆锥形（如图2所示），由此可见，可切削胎体粉料B粉在胎体钻头制造中是必不可少的。

目前，B粉的配方组成是结晶钨粉占80%以上，而结晶钨粉价格很高，这样造成胎体钻头制造成本高，为了保证钻头胎体加工工艺和整体钻头性能，又不得不用昂贵的B粉。

发明型内容

本发明型所要解决的技术问题是现有PDC胎体钻头制造中为了保证钻头胎体加工工艺和整体钻头性能，只能选用价格昂贵的B粉，使得企业的生产成本高，其目的在于提供一种PDC胎体钻头粉料配方，通过该配方制造出胎体钻头既保证了钻头胎体加工工艺和整体钻头性能，又降低了企业的生产成本，满足企业发展需求。

本发明型通过下述技术方案实现： PDC胎体钻头粉料配方，由下述重量比的组分构成：

结晶钨粉为32%~40%，铁-镍粉为45% ~55%，其余的13%~15%采用镍粉。

目前在石油地质钻探工程中使用的耐磨胎体钻头，其烧结胎体的主要成分是碳化钨，而在生产过程中，为满足工艺过程的要求，又将胎体粉料分为两种，一种是高强度不可切削加工的A粉，另一种是相对强度较低的可切削加工的B粉。由于在烧结后的钻头体的钻头冠部要求耐磨强度高，就采用A粉，而接近接头部分由于不会与岩石产生较大接触，其耐磨强度要求不高，则这部分的材料采用B粉。虽然B粉没有与岩石直接接触，但是作为钻头的构成部分，在进行钻探时其仍然需要具备相应的要求，所以可切削胎体粉料B粉在胎体钻头制造中是必不可少的，也不能随意地替代。