[实用新型]一种非平面复杂切削刃聚晶金刚石复合片

说明书

本实用新型公开了一种非平面复杂切削刃聚晶金刚石复合片，本实用新型涉及超硬复合材料技术领域。通过聚晶金刚石层顶部的切削刃设置有一个或一个以上，且切削刃的顶部设置为平面或带有SR的弧面，通过聚晶金刚石层顶部的中心至边缘之间设有环状的凸起结构，且连接聚晶金刚石层的顶部，这样使切削刃顶部的圆弧与切削刃两侧的第一平面与第二平面的角度更利于钻头切削地层，改善冲击应力的分布，在其内部始终保持较低的应力水平，即使切削刃受到冲击破坏，仍可以保持中心区域的金刚石继续工作，避免金刚石层整体破坏而导致环磨，降低冲击点附近的应力水平和应力集中趋势，显著提高钻头在井下遇到复杂地层时复合片的抗冲击能力。

技术领域

本实用新型涉及超硬复合材料技术领域，具体为一种非平面复杂切削刃聚晶金刚石复合片。

背景技术

聚晶金刚石复合片是通过金刚石微粉和不同牌号硬质合金基托组成的合成块，在超高压、温度条件下烧结而形成的复合体，形成具有接近金刚石的硬度、耐磨性以及兼顾抗冲击性能的复合材料。聚晶金刚石复合片广泛应用于石油、天然气开采、地质勘探等领域。

随着钻井技术的不断发展，钻进地层越来越深，地质条件越来越复杂，对钻头设计及复合片的要求越来越苛刻，往往既要有耐磨性，同时还要兼顾一定或较强的抗冲击性，尤其是在穿越砾石、硬地层时，冲击载荷会大幅增加，为此，本领域的技术人员提出了一种非平面复杂切削刃聚晶金刚石复合片。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种非平面复杂切削刃聚晶金刚石复合片，解决了在井下遇到硬地层、复杂砾石地层时复合片的抗冲击能力与吃入能力不足的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种非平面复杂切削刃聚晶金刚石复合片，包括硬质合金基体，所述硬质合金基体的顶部固定连接聚晶金刚石层的底部，所述聚晶金刚石层的顶部固定连接切削刃，所述切削刃呈沿聚晶金刚石层的径向延伸连接，所述切削刃的两侧设有第一连接面和第二连接面，所述第一连接面和第二连接面均至少设置有一个，所述第一连接面和第二连接面通过连接弧或棱的方式连接，所述切削刃顶部设置有第二倒角。

优选的，所述聚晶金刚石层顶部的中心位置有中心平台，所述中心平台的外侧有平面圆台。

优选的，所述聚晶金刚石层顶部的中心至边缘之间设有任意数量环状的凸起结构，且固定连接聚晶金刚石层的顶部。

优选的，所述聚晶金刚石层的顶部形状为平面、弧面以及凹面中的任意一种或多种组合。

优选的，所述聚晶金刚石层顶部的切削刃设置有一个或一个以上，且切削刃的顶部设置为平面或带有SR的弧面。

优选的，所述第一倒角的结构为对称倒角、非对称倒角或圆弧倒角中的一种。

优选的，所述聚晶金刚石层厚度不低于0.8mm。

优选的，所述第一连接面、第二连接面均为曲面、平面、及其组合。

有益效果

本实用新型提供了一种非平面复杂切削刃聚晶金刚石复合片。与现有技术相比具备以下有益效果：

1、一种非平面复杂切削刃聚晶金刚石复合片，通过聚晶金刚石层顶部的切削刃设置有一个或一个以上，且切削刃的顶部设置为平面或带有SR的弧面，这样使切削刃顶部的圆弧与切削刃两侧的第一连接面、第二连接面和多个连接面的角度更好的使钻头切削地层，降低冲击点附近的应力水平和应力集中趋势，显著提高钻头在井下遇到硬地层、复杂砾石地层时复合片的抗冲击能力。

2、一种非平面复杂切削刃聚晶金刚石复合片，通过聚晶金刚石层顶部的中心至边缘之间设有环状的凸起结构，且固定连接聚晶金刚石层的顶部，影响冲击应力的分布，在其内部始终保持较低的应力水平，即使切削刃冲击破坏，仍可以保持中心区域的金刚石继续工作，避免金刚石层整体破坏而导致环磨，导致钻头的报废同时保持较强的吃入能力，提高钻井机速，降低钻井成本。