[实用新型]PDC复合片及PDC钻头

说明书

本实用新型提出一种PDC复合片及PDC钻头，PDC复合片包含合金基体以及金刚石聚晶层，金刚石聚晶层设置于合金基体的前端。其中，金刚石聚晶层的前端的直径大于合金基体的直径，金刚石聚晶层的后端的直径等于合金基体的直径。据此，本实用新型提出的PDC复合片在钻进过程中，能够使流经的钻井液形成双流通形态/路径，从而实现PDC复合片的自我清洗、冷却等功能，并提供降本增效的功效。通过上述设计，本实用新型提出的PDC复合片在钻进过程中不易产生发热，从而能够缓解因发热造成的先期磨损。

技术领域

本实用新型涉及钻井设备技术领域，尤其涉及一种PDC复合片及PDC钻头。

背景技术

PDC复合片作为石油钻头上使用的产品，其发展技术直接影响着石油勘探领域的转变与创新，特别是近两年发展的非常规油气钻井技术，朝着钻进更深，地层更复杂的方向发展，传统的PDC复合片在钻进复杂地层时难以达到钻井技术要求的指标。PDC复合片造成钻井周期延长，在钻井领域约占70％～80％。其中，现有PDC复合片受其结构所限，在钻进过程中易产生发热而造成的先期磨损。

实用新型内容

本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种有效缓解先期磨损的PDC复合片。

本实用新型的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种具有上述PDC复合片的PDC钻头。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供一种PDC复合片，包含合金基体以及金刚石聚晶层，所述金刚石聚晶层设置于所述合金基体的前端。其中，所述金刚石聚晶层的前端的直径大于所述合金基体的直径，所述金刚石聚晶层的后端的直径等于所述合金基体的直径。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述金刚石聚晶层的前端的直径与所述合金基体的直径之间的差值为0.05mm～0.2mm。和/或，所述金刚石聚晶层的前端的直径为13mm～21mm。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述金刚石聚晶层的周向表面为环状圆锥面，所述环状圆锥面在所述金刚石聚晶层的由后端至前端的方向上向外倾斜。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述金刚石聚晶层的周向表面相对于轴向的倾斜角度为0°～16°。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述金刚石聚晶层的前端面为平面。或者，所述金刚石聚晶层的前端面具有两个由中间至两侧向后倾斜的斜面，所述两个斜面分别为半圆形，每个所述斜面具有直径边和半圆弧边，且所述两个斜面的所述两个直径边重合。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述合金基体的前端设置有凸环结构，所述凸环结构由所述合金基体前端的周向表面沿径向向外凸伸而成，所述金刚石聚晶层的前端的直径大于所述凸环结构的直径。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述凸环结构在轴向上的厚度为1mm～5mm。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述PDC复合片还包含套筒。所述套筒套设于所述合金基体的其余部分的外周，所述套筒的内径等于所述合金基体的其余部分的直径，所述套筒的外径等于所述金刚石聚晶层的前端的直径，所述套筒沿轴向开设有开口，所述开口沿轴向切断所述套筒而使所述套筒的径向截面呈“C”字型。其中，所述套筒具有两个相对布置的侧切面，所述两个侧切面共同定义所述开口，两个所述侧切面的在所述套筒的前端与后端之间的延伸方向相平行或者具有夹角。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述合金基体的前端面为向前凸伸的圆锥面，所述圆锥面的轴心与所述合金基体的轴心重合，所述合金基体的前端面上设置有多个颗粒凸起。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种PDC钻头，包含PDC复合片。其中，所述PDC复合片为本实用新型提出的并在上述实施方式中所述的PDC复合片。