一种锥形基体的聚晶金刚石复合片

技术领域

本发明涉及石油钻井领域，具体为一种锥形基体的聚晶金刚石复合片。

背景技术

目前，石油地质钻井用的钻头以PDC钻头为主，PDC钻头所用切削齿为聚晶金刚石复合片，常用的聚晶金刚石复合片为圆柱形，由金刚石层和硬质合金柱经过高温高压烧结而成。圆柱形的金刚石复合片在工作过程中以刮削岩石方式破岩，在软到中硬地层中具有钻速快，进尺多的特点。但是在有些塑性地层中，PDC切削齿难以吃入地层，导致钻头机械钻速低，从而延长钻井周期，增加了钻井成本。使用锥形基体的聚晶金刚石复合片的PDC钻头，可以有效提高钻头在塑性地层中的机械钻速。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种锥形基体的聚晶金刚石复合片。

其技术方案如下：

一种锥形基体的聚晶金刚石复合片，包括聚晶金刚石（1）、硬质合金基底（2）；聚晶金刚石（1）设置于硬质合金基底（2）底面，所述硬质合金基底（2）为圆台。

进一步的，所述圆台侧面为曲面。

进一步的，所述圆台侧面设置有台阶。

进一步的，所述硬质合金基底（2）形状为设置有台阶的圆柱体，底部直径大于顶部直径。

进一步的，所述硬质合金基底（2）设置有一个或多个台阶。

进一步的，所述台阶侧面为斜面或曲面或柱面。

本发明的有益效果是：

（1）改变圆柱形的硬质合金基底为锥形或台阶型的硬质合金基体，可以减小切削齿与地层岩石的接触面积，提高了切削齿吃入地层的能力、破岩效率和钻头机械钻速；

（2）较小的接触面积减小了钻进时的钻头的摩擦力，减少了PDC切削齿的应力损坏几率

（3）提高钻头吃入地层的能力，增加钻头的攻击性，从而可以有效提高机械钻速，克服现有技术的缺点和不足。

附图说明

图1为本发明的直线型的圆锥体的聚晶金刚石复合片的剖视图。

图2为本发明的直线型的圆锥体的聚晶金刚石复合片的正视图。

图3为本发明的曲线型圆锥体的聚晶金刚石复合片的剖视图。

图4为本发明的台阶型圆锥体的聚晶金刚石复合片的剖视图。

图5为本发明的台阶型圆锥体的聚晶金刚石复合片的正视图。

图中：1.聚晶金刚石层，2.硬质合金基底。

具体实施方式

请参阅附图1-5，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

实施例1：

一种锥形基体的聚晶金刚石复合片，由聚晶金刚石1和硬质合金基底2组成，聚晶金刚石1覆设于硬质合金基底2的底面，即切削面。

所述硬质合金基底2为圆台，圆台底面直径大于顶面直径，聚晶金刚石1设置于圆台底面。

工作原理：

一种锥形基体的聚晶金刚石复合片，由聚晶金刚石1和硬质合金基底2组成。

所述硬质合金基底2为圆台，圆台底面直径大于顶面直径，聚晶金刚石1设置于圆台底面。所述圆台的侧面为曲面。

通过改变硬质合金基底2侧面为曲面，可以减小切削齿与地层岩石的接触面积，从而可以提高切削齿吃入地层的能力，提高破岩效率，达到提高钻头机械钻速的目的。

实施例2：

本发明由聚晶金刚石1和硬质合金基底2组成。

所述硬质合金基底2为台阶型圆柱体，由两段不等径圆柱体组成，下方圆柱体直径大于上方圆柱体直径，聚晶金刚石1设置于下方圆柱体底面。

可以减小切削齿与地层岩石的接触面积，从而可以提高切削齿吃入地层的能力，提高破岩效率，达到提高钻头机械钻速的目的。

实施例3：

由聚晶金刚石1和硬质合金基底2组成。

所述硬质合金基底2的侧面设置有环形台阶，可以为1个台阶或者多个台阶，

通过在硬质合金基底2的侧面设置台阶，台阶可以为圆锥体或者圆柱体。可以减小切削齿与地层岩石的接触面积，从而可以提高切削齿吃入地层的能力，提高破岩效率，达到提高钻头机械钻速的目的。