[发明专利]一种用于高频旋振碎岩的双向切削刃聚晶金刚石复合片

说明书

本发明公开了一种用于高频旋振碎岩的双向切削刃聚晶金刚石复合片，属于属于钻探、钻井技术领域，其由第一聚晶金刚石层、硬质合金层及第二聚晶金刚石层组成，第一聚晶金刚石层和第二聚晶金刚石层的结构一致；硬质合金层夹设在第一聚晶金刚石层和第二聚晶金刚石层之间，硬质合金层的两侧分别与第一聚晶金刚石层和第二聚晶金刚石层采用高温高压烧结多面结合的方式粘结在一起；第一聚晶金刚石层和第二聚晶金刚石层均设置有切削面、刃面和结合面；由第一聚晶金刚石层和第二聚晶金刚石层的刃面在高频旋振下实现对研磨性极弱的硬岩地层的双向破碎成孔，对围岩振动小，并避免了常规单刃聚晶金刚石复合片的单侧磨损，提高聚晶金刚石复合片的寿命。

技术领域

本发明属于钻探、钻井技术领域，涉及一种高频旋振碎岩刀具，特别是涉及一种用于高频旋振碎岩的双向切削刃聚晶金刚石复合片。

背景技术

在钻探中，研磨性极弱的坚硬岩石地层的特点是岩石致密完整，抗压入硬度高，研磨性很弱，一般金刚石钻头钻进时效极低，钻头唇面与岩石间相互抛光，出现钻头“打滑”现象。随着钻进深度增加，类似坚硬打滑地层出现的深度、频率及厚度都在增加，钻进也变得格外困难。克服这类地层的钻进常采用金刚石钻头配合液动轴向冲击、扭矩冲击或液动轴向冲击结合扭矩冲击的方法来完成，效果仍然不理想。针对以上难点，中国专利文献中公开了一种高频旋振式碎岩方法和机具，详见申请号201811148280.5，从根本上解决了硬岩钻进难题，但现有的钻具所配套的PDC复合片只能做到单向切削，聚晶金刚石复合片使用寿命低。

发明内容

本发明的目的是为高频旋振式碎岩钻具配套一种用于高频旋振碎岩的双向切削刃聚晶金刚石复合片，其产生双向出刃高频振动、快速微量切入岩石，实现双向切削刃聚晶金刚石复合片高速破岩成孔目的。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于高频旋振碎岩的双向切削刃聚晶金刚石复合片，其特征在于，该双向切削刃聚晶金刚石复合片由第一聚晶金刚石层、硬质合金层及第二聚晶金刚石层组成，所述第一聚晶金刚石层和第二聚晶金刚石层的结构一致；所述硬质合金层夹设在第一聚晶金刚石层和第二聚晶金刚石层之间，硬质合金层的两侧分别与第一聚晶金刚石层和第二聚晶金刚石层采用高温高压烧结多面结合的方式粘结在一起；

其中，第一聚晶金刚石层和第二聚晶金刚石层均设置有切削面、刃面和结合面，切削面与水平面间的夹角为a，刃面与铅垂面间的夹角为b，结合面为第一聚晶金刚石层及第二聚晶金刚石层与硬质合金层的接触面，第一聚晶金刚石层和第二聚晶金刚石层的中心线间夹角为c；切削面凸出于聚晶金刚石层时切削面与水平面间的夹角a为正值，切削面凹入聚晶金刚石层时切削面与水平面间的夹角a为负值。

其中，所述第一聚晶金刚石层和第二聚晶金刚石层的中心线间夹角c小于等于180°。

其中，所述第一聚晶金刚石层和第二聚晶金刚石层的切削面与水平面夹角a在-10°～10°范围内。

通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：本发明提出了一种用于高频旋振碎岩的双向切削刃聚晶金刚石复合片，由第一聚晶金刚石层和第二聚晶金刚石层的刃面在高频旋振下实现对研磨性极弱的硬岩地层的双向破碎成孔，对围岩振动小，并避免了常规单刃聚晶金刚石复合片的单侧磨损，提高聚晶金刚石复合片的寿命。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明示意性实施例及其说明用于理解本发明，并不构成本发明的不当限定，在附图中：

图1是本发明实施例中a等于0°～10°、c等于180°的双刃聚晶金刚石复合片的结构示意图；

图2是本发明实施例中a等于-10°～0°、c等于180°的双刃聚晶金刚石复合片的结构示意图；

图3是本发明实施例中a等于0°～10°、c小于180°的双刃聚晶金刚石复合片的结构示意图；