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      覆蓋CVD金剛石涂層的石油鉆頭的制作方法

      文檔序號(hào):11330936閱讀:645來(lái)源:國(guó)知局

      本實(shí)用新型涉及鉆井領(lǐng)域,尤其涉及一種覆蓋CVD金剛石涂層的石油鉆頭。



      背景技術(shù):

      鉆井用的PDC鉆頭上用的金剛石復(fù)合結(jié)構(gòu),是一種金剛石和硬質(zhì)合金基座組成的復(fù)合材料,具有硬度高、耐磨性好的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于石油鉆井、地質(zhì)勘探、煤田鉆采鉆頭上和機(jī)械加工工具等行業(yè)。

      鉆采類金剛石復(fù)合結(jié)構(gòu):適用于軟到中硬地質(zhì)鉆井,具有較高的抗沖擊韌性和熱穩(wěn)定性,耐熱溫度可達(dá)750℃(兩分鐘),此類產(chǎn)品備有平面及多種槽面結(jié)合型,并可根據(jù)用戶需要設(shè)計(jì)槽型、研磨、拋光、倒角等,可提供特殊形狀的產(chǎn)品。

      機(jī)械刀具類金剛石復(fù)合結(jié)構(gòu):適用于切削高硬度合金、木材、陶瓷等非金屬、非鐵金屬及其他金屬的切削及加工,具有較高的硬度與耐磨性,切削精度高,同時(shí)可根據(jù)用戶需要,將產(chǎn)品加工成長(zhǎng)方形、三角形、扇形等形狀,可用于制作耐磨器件、鉆頭、頂尖及鉆頭齒(有球面形、錐形)等。

      國(guó)內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)金剛石復(fù)合結(jié)構(gòu)的公司主要有河南亞龍等,通過(guò)引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)技術(shù),加強(qiáng)自身技術(shù)開(kāi)發(fā)力量培養(yǎng),采用新型高效觸媒以及新工藝,生產(chǎn)的金剛石復(fù)合結(jié)構(gòu)具有多種齒型結(jié)構(gòu),界面結(jié)合牢固、均勻,有較高的耐磨性、熱穩(wěn)定性和較強(qiáng)的抗沖擊韌性等特點(diǎn)。

      現(xiàn)有技術(shù)的的金剛石復(fù)合結(jié)構(gòu)為石油開(kāi)采鉆井工程做出了貢獻(xiàn),但其存在著如下的缺點(diǎn)和不足:1、鉆井速度慢,效率低,2、金剛石復(fù)合結(jié)構(gòu)的附著力不夠。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本實(shí)用新型提供了一種覆蓋CVD金剛石涂層的石油鉆頭,包括硬質(zhì)合金基座及金剛石單晶聚晶層,所述金剛石單晶聚晶層覆蓋在所述硬質(zhì)合金基座上,所述硬質(zhì)合金基座由第一基座部和第二基座部組成,其中所述第一基座部的截面呈矩形,所述第二基座部的截面呈錐形,且所述第二基座部錐形的c角設(shè)置為30-45度,所述金剛石單晶聚晶層附著在第二基座部的表面上。

      可選地,所述金剛石單晶聚晶層的厚度設(shè)置為0.01-0.5mm。

      可選地,所述硬質(zhì)合金基座為圓柱體結(jié)構(gòu)。

      本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有如下優(yōu)點(diǎn):

      1、金剛石單晶聚晶層與硬質(zhì)合金基座的附著力顯著加強(qiáng)。

      2、鉆井速度快,效率高。

      附圖說(shuō)明

      圖1是本實(shí)用新型覆蓋CVD金剛石涂層的石油鉆頭復(fù)合結(jié)構(gòu)實(shí)施例的剖視圖;

      具體實(shí)施方式

      下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案??梢岳斫獾氖?,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型,而非對(duì)本實(shí)用新型的限定。另外還需要說(shuō)明的是,為了便于描述,附圖中僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分而非全部?jī)?nèi)容。

      圖式中相同的號(hào)碼代表相同或相似的組件。另一方面,眾所周知的組件與步驟并未描述于實(shí)施例中,以避免對(duì)本實(shí)用新型造成不必要的限制。

      如圖1所示,為本實(shí)用新型的覆蓋CVD金剛石涂層的石油鉆頭,包括硬質(zhì)合金基座101及金剛石單晶聚晶層102。所述硬質(zhì)合金基座101上覆蓋有金剛石單晶聚晶層102,該硬質(zhì)合金基座為圓柱體結(jié)構(gòu),且由第一基座部1011和第二基座部1012組成,其中第一基座部的截面呈矩形,第二基座部1012的截面呈錐形,其中錐形的c角設(shè)置為30-45度,金剛石單晶聚晶層102附著在第二基座部1012的表面上。其中,發(fā)明人通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn),將第二基座部1012設(shè)置為錐形時(shí),金剛石單晶聚晶層在鉆井的過(guò)程中附著力明顯提高,且當(dāng)c角設(shè)置為30-45度時(shí)效果最好,當(dāng)c角小于30度,附著力并無(wú)明顯改善,當(dāng)c角大于45度時(shí),金剛石單晶聚晶層在第二基座部上表面爬坡形成的時(shí)候有斷開(kāi)的風(fēng)險(xiǎn),此外,將金剛石單晶聚晶層的厚度設(shè)置為0.01-0.5mm為佳。

      綜上,本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有如下優(yōu)點(diǎn):

      1、金剛石單晶聚晶層與硬質(zhì)合金基座的附著力顯著加強(qiáng)。

      2、鉆井速度快,效率高。

      本實(shí)用新型還可有其它多種實(shí)施例,在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形,但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

      以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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