专利名称：集合式金刚石复合片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油气开发钻井使用的钻头金刚石复合片，尤其是涉及一种 集合式金刚石复合片。
背景技术：
石油钻井使用的金刚石钻头(PDC钻头)以复合片为切削元件破碎地层。钻头 上使用的金刚石复合片通常由基体与金刚石微粉通过超高温高压复合成一体，由于复合 片金刚石层的脆性特征使得其在钻遇一些含特殊岩性或特殊岩性交错地层时受冲击后发 生金刚石层崩、碎、脱，从而发生局部损坏直至整体丧失切削功能。金刚石复合片的基 体上端部有若干凸出的支撑体和分隔体，支撑体通常为圆柱形，分隔体将支撑体分隔在 不同的区域内。现有分隔体大多以简单的“井字”型将支撑体分隔开，这种简单分隔使 得复合片在工作中抗冲击性差，受冲击后金刚石大面积快速剥损脱落，复合片整体破坏 丧失切削功能。
实用新型内容为了克服现有金刚石复合片存在的受冲击后金刚石大面积快速剥损脱落，复合 片整体破坏丧失切削功能的不足，本实用新型提供一种集合式金刚石复合片，该集合式 金刚石复合片采用基体材料形成对金刚石分隔使复合片表面的金刚石层形成η个复合体 的集群式，由集群式的结构和分隔体的材料组合提高复合片的抗冲击性能。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是集合式金刚石复合片，包括 基体、金刚石，基体上端部为凸出的支撑体和分隔体，金刚石覆盖在支撑体上与分隔体 形成同一圆平面，采用高温高压工艺将基体和金刚石复合成一体，支撑体为圆柱状，支 撑体以基体轴线为圆心在不同半径圆上均勻分布；基体上端面有2个或2个以上的同心圆 分隔体依次将靠近外圆周的支撑体分隔。基体上端面分隔体最大圆外有径向均勻排列的 分隔体将每1个或2个以上的支撑体隔开。基体上端面有由外向中心径向均勻排布的分 隔体将支撑体分隔，径向均勻排布的分隔体长度为基体半径的三分之二至四分之三。基 体上端面上的二分之一至四分之三面积有分隔体。基体上端面排布最外圈的每个支撑体 分别位于每个圆环状的分隔体内；基体上端面排布的扇型或圆环状分隔体占整个圆周至 圆周的三分之二。本实用新型的有益效果是，使钻头在工作中收到冲击后仅损坏受冲击部位和局 部金刚石，避免复合片表面的金刚石大面积受损和整体破坏。
图1是本实用新型集合式金刚石复合片第一实施例示意图。图2是本实用新型集合式金刚石复合片第二实施例示意图。图3是本实用新型集合式金刚石复合片第三实施例示意图。[0009]图4是本实用新型集合式金刚石复合片第四实施例示意图。图中1.基体，2.分隔体，3.金刚石，4.支撑体。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。本实用新型集合式金刚石复合片，包括金刚石3、基体1，基体1上端部为凸出 的支撑体4和分隔体2，支撑体4为圆柱状；金刚石3初始状态为微粉，覆盖在支撑体4 上面和分隔体2周围，采用高温高压工艺将基体1和金刚石3复合成一体。支撑体4以 基体1轴线为圆心在不同半径圆上均勻分布，不同半径圆上的支撑体4在径向上有间隔； 基体1上端面至少有2个同心圆的分隔体2依次将靠近外圆周的支撑体4分隔，通常靠近 中心处不设置分隔体2 (见图1)。基体1上端面分隔体2最大圆外有径向均勻排列的分隔 体2将每个或每2个支撑体隔开；径向均勻排布的分隔体2长度为基体1半径的三分之二 至四分之三(见图2)。还可以仅在基体1上端面上的二分之一至四分之三面积设置分隔 体2，其余处不设置分隔体2 (见图3)。参见附图4。基体1上端面排布最外圈的每个支撑体分别位于每个圆环状的分隔 体2内。基体1上端面排布的扇型或圆环状分隔体2占整个圆周至圆周的三分之二。本实用新型集合式金刚石复合片的分隔体部位具有抗冲击性，预防金刚石剥 损、脱落的扩散效应；复合片表面在受冲击时允许冲击点的金刚石受损而不影响整体性 能，有效提高钻头的使用寿命。应该注意的是，上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设 计很多替代实施例而不脱离权利要求书的范围。
权利要求1.一种集合式金刚石复合片，包括基体、金刚石，基体上端部为凸出的支撑体和分 隔体，金刚石覆盖在支撑体上与分隔体形成同一圆平面，采用高温高压工艺将基体和金 刚石复合成一体，支撑体为圆柱状，其特征是支撑体(4)以基体(1)轴线为圆心在不同 半径圆上均勻分布；基体(1)上端面有2个或2个以上的同心圆分隔体(2)依次将靠近外 圆周的支撑体⑷分隔。
2.根据权利要求1所述的集合式金刚石复合片，其特征是所述基体(1)上端面分隔 体⑵最大圆外有径向均勻排列的分隔体(2)将每1个或2个以上支撑体⑷隔开。
3.根据权利要求2所述的集合式金刚石复合片，其特征是所述基体(1)上端面有由 外向中心径向均勻排布的分隔体(2)将支撑体⑷分隔，径向均勻排布的分隔体⑵长度 为基体(1)半径的三分之二至四分之三。
4.根据权利要求3所述的集合式金刚石复合片，其特征是所述基体(1)上端面上的 二分之一至四分之三面积有分隔体(2)。
5.根据权利要求1所述的集合式金刚石复合片，其特征是所述基体(1)上端面排布 最外圈的每个支撑体(4)分别位于每个圆环状的分隔体(2)内。
6.根据权利要求5所述的集合式金刚石复合片，其特征是所述基体(1)上端面排布 的扇型或圆环状分隔体(2)占整个圆周至圆周的三分之二。
专利摘要一种集合式金刚石复合片。为了克服现有集合式金刚石复合片存在的受冲击后金刚石大面积快速剥损脱落，复合片整体破坏丧失切削功能的不足，本实用新型基体(1)上端部为凸出的支撑体(4)和分隔体(2)，金刚石(3)覆盖在支撑体(4)和分隔体(2)上，采用高温高压工艺将基体(1)和金刚石(3)复合成一体，支撑体(4)为圆柱状，支撑体(4)以基体(1)轴线为圆心在不同半径圆上均匀分布；基体(1)上端面至少有2个同心圆的分隔体(2)依次将靠近外圆周的支撑体(4)分隔。其有益效果是使钻头在工作中收到冲击后仅损坏受冲击部位和局部金刚石，避免复合片表面的金刚石大面积受损和整体破坏。
文档编号E21B10/46GK201802317SQ201020542970
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月25日 优先权日2010年9月25日
发明者左惠明, 张松峰, 武强, 滕惠婷, 穆百崴, 魏向辉, 黄继庆 申请人:中国石油集团渤海石油装备制造有限公司