專利名稱：集合式金剛石復(fù)合片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油氣開發(fā)鉆井使用的鉆頭金剛石復(fù)合片，尤其是涉及一種集合式金剛石復(fù)合片。
背景技術(shù)：
石油鉆井使用的金剛石鉆頭(PDC鉆頭)以復(fù)合片為切削元件破碎地層。鉆頭上使用的金剛石復(fù)合片通常由基體與金剛石微粉通過超高溫高壓復(fù)合成一體，由于復(fù)合片金剛石層的脆性特征使得其在鉆遇一些含特殊巖性或特殊巖性交錯(cuò)地層時(shí)受沖擊后發(fā)生金剛石層崩、碎、脫，從而發(fā)生局部損壞直至整體喪失切削功能。金剛石復(fù)合片的基體上端部有若干凸出的支撐體和分隔體，支撐體通常為圓柱形，分隔體將支撐體分隔在不同的區(qū)域內(nèi)。 現(xiàn)有分隔體大多以簡單的“井字”型將支撐體分隔開，這種簡單分隔使得復(fù)合片在工作中抗沖擊性差，受沖擊后金剛石大面積快速剝損脫落，復(fù)合片整體破壞喪失切削功能。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有金剛石復(fù)合片存在的受沖擊后金剛石大面積快速剝損脫落，復(fù)合片整體破壞喪失切削功能的不足，本發(fā)明提供一種集合式金剛石復(fù)合片，該集合式金剛石復(fù)合片采用基體材料形成對金剛石分隔使復(fù)合片表面的金剛石層形成η個(gè)復(fù)合體的集群式， 由集群式的結(jié)構(gòu)和分隔體的材料組合提高復(fù)合片的抗沖擊性能。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是集合式金剛石復(fù)合片，包括基體、金剛石，基體上端部為凸出的支撐體和分隔體，金剛石覆蓋在支撐體上與分隔體形成同一圓平面，采用高溫高壓工藝將基體和金剛石復(fù)合成一體，支撐體為圓柱狀，支撐體以基體軸線為圓心在不同半徑圓上均勻分布；基體上端面有2個(gè)或2個(gè)以上的同心圓分隔體依次將靠近外圓周的支撐體分隔?；w上端面分隔體最大圓外有徑向均勻排列的分隔體將每1個(gè)或 2個(gè)以上的支撐體隔開?；w上端面有由外向中心徑向均勻排布的分隔體將支撐體分隔，徑向均勻排布的分隔體長度為基體半徑的三分之二至四分之三。基體上端面上的二分之一至四分之三面積有分隔體。基體上端面排布最外圈的每個(gè)支撐體分別位于每個(gè)圓環(huán)狀的分隔體內(nèi)；基體上端面排布的扇型或圓環(huán)狀分隔體占整個(gè)圓周至圓周的三分之二。本發(fā)明的有益效果是，使鉆頭在工作中收到?jīng)_擊后僅損壞受沖擊部位和局部金剛石，避免復(fù)合片表面的金剛石大面積受損和整體破壞。


圖1是本發(fā)明集合式金剛石復(fù)合片第一實(shí)施例示意圖。圖2是本發(fā)明集合式金剛石復(fù)合片第二實(shí)施例示意圖。圖3是本發(fā)明集合式金剛石復(fù)合片第三實(shí)施例示意圖。圖4是本發(fā)明集合式金剛石復(fù)合片第四實(shí)施例示意圖。圖中1.基體，2.分隔體，3.金剛石，4.支撐體。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明集合式金剛石復(fù)合片，包括金剛石3、基體1，基體1上端部為凸出的支撐體 4和分隔體2，支撐體4為圓柱狀；金剛石3初始狀態(tài)為微粉，覆蓋在支撐體4上面和分隔體 2周圍，采用高溫高壓工藝將基體1和金剛石3復(fù)合成一體。支撐體4以基體1軸線為圓心在不同半徑圓上均勻分布，不同半徑圓上的支撐體4在徑向上有間隔；基體1上端面至少有2個(gè)同心圓的分隔體2依次將靠近外圓周的支撐體4分隔，通?？拷行奶幉辉O(shè)置分隔體2(見圖1)?；w1上端面分隔體2最大圓外有徑向均勻排列的分隔體2將每個(gè)或每2 個(gè)支撐體隔開；徑向均勻排布的分隔體2長度為基體1半徑的三分之二至四分之三(見圖 2)。還可以僅在基體1上端面上的二分之一至四分之三面積設(shè)置分隔體2，其余處不設(shè)置分隔體2(見圖3)。參見附圖4?；w1上端面排布最外圈的每個(gè)支撐體分別位于每個(gè)圓環(huán)狀的分隔體2內(nèi)?；w1上端面排布的扇型或圓環(huán)狀分隔體2占整個(gè)圓周至圓周的三分之二。本發(fā)明集合式金剛石復(fù)合片的分隔體部位具有抗沖擊性，預(yù)防金剛石剝損、脫落的擴(kuò)散效應(yīng)；復(fù)合片表面在受沖擊時(shí)允許沖擊點(diǎn)的金剛石受損而不影響整體性能，有效提高鉆頭的使用壽命。應(yīng)該注意的是，上述實(shí)施例是示例而非限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)很多替代實(shí)施例而不脫離權(quán)利要求書的范圍。
權(quán)利要求
1.一種集合式金剛石復(fù)合片，包括基體、金剛石，基體上端部為凸出的支撐體和分隔體，金剛石覆蓋在支撐體上與分隔體形成同一圓平面，采用高溫高壓工藝將基體和金剛石復(fù)合成一體，支撐體為圓柱狀，其特征是支撐體以基體(1)軸線為圓心在不同半徑圓上均勻分布；基體(1)上端面有2個(gè)或2個(gè)以上的同心圓分隔體( 依次將靠近外圓周的支撐體(4)分隔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集合式金剛石復(fù)合片，其特征是所述基體(1)上端面分隔體⑵最大圓外有徑向均勻排列的分隔體(2)將每1個(gè)或2個(gè)以上支撐體⑷隔開。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集合式金剛石復(fù)合片，其特征是所述基體(1)上端面有由外向中心徑向均勻排布的分隔體(2)將支撐體⑷分隔，徑向均勻排布的分隔體⑵長度為基體(1)半徑的三分之二至四分之三。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集合式金剛石復(fù)合片，其特征是所述基體(1)上端面上的二分之一至四分之三面積有分隔體O)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集合式金剛石復(fù)合片，其特征是所述基體(1)上端面排布最外圈的每個(gè)支撐體(4)分別位于每個(gè)圓環(huán)狀的分隔體O)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集合式金剛石復(fù)合片，其特征是所述基體(1)上端面排布的扇型或圓環(huán)狀分隔體O)占整個(gè)圓周至圓周的三分之二。
全文摘要
一種集合式金剛石復(fù)合片。為了克服現(xiàn)有集合式金剛石復(fù)合片存在的受沖擊后金剛石大面積快速剝損脫落，復(fù)合片整體破壞喪失切削功能的不足，本發(fā)明基體(1)上端部為凸出的支撐體(4)和分隔體(2)，金剛石(3)覆蓋在支撐體(4)和分隔體(2)上，采用高溫高壓工藝將基體(1)和金剛石(3)復(fù)合成一體，支撐體(4)為圓柱狀，支撐體(4)以基體(1)軸線為圓心在不同半徑圓上均勻分布；基體(1)上端面至少有2個(gè)同心圓的分隔體(2)依次將靠近外圓周的支撐體(4)分隔。其有益效果是使鉆頭在工作中收到?jīng)_擊后僅損壞受沖擊部位和局部金剛石，避免復(fù)合片表面的金剛石大面積受損和整體破壞。
文檔編號(hào)E21B10/46GK102409981SQ20101029250
公開日2012年4月11日 申請日期2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月25日
發(fā)明者左惠明, 張松峰, 武強(qiáng), 滕惠婷, 穆百崴, 魏向輝, 黃繼慶 申請人:中國石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司