一种可拆卸金刚石复合片的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用作石油及地质钻井钻具领域的可拆卸金刚石复合片，包括有金刚石复合片，其特征在于所述的金刚石复合片后端面设置有定位块，定位块的后端面设置连接螺孔或连接螺杆。本发明能直接通过螺纹对金刚石复合片进行安装紧固和拆卸，使用方便；可避免金刚石复合片的进行钎焊加热或烧结加热导致其性能的降低；金刚石复合片能与钻头体牢固结合，提高了钻头耐冲击损坏和高温磨损性能，具有良好的钻进性能；在钻头面齿区域的金刚石复合片出现磨损时，可以通过旋转复合片的方向，提高复合片的利用率；在复合片整个失效时，可以方便的替换复合片，从而大幅延长整个钻头的使用寿命，降低钻头的使用成本。
【专利说明】一种可拆卸金刚石复合片
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用作石油及地质钻井钻具领域的可拆卸金刚石复合片。
技术背景
[0002]上世纪80年代以来，金刚石钻头被越益广泛地用于石油天然气钻井工程。金刚石钻头从切削元件分成三类=PDC (聚晶金刚石)钻头、TSP (热稳定聚晶金刚石)钻头及天然金刚石钻头。PDC钻头主要用于软至中硬地层钻进，经过不断的技术进步，PDC钻头的适用范围越来越广，具有较好的经济价值。TSP钻头主要用于中硬至极硬地层钻进。目前，石油天然气钻井工程中深井作业逐步增多，中硬至极硬地层钻进所需钻头要求业逐渐增多，因此，TSP钻头的应用前景十分看好。
[0003]现有的PDC钻头的复合片主要以钎焊的方式固定在钻头上，钻头的复合片安装拆卸很不方便，且复合片经过一次或多次的高温加热，使复合片性能都有所降低。同时，复合片在磨损后如果需继续使用，必须经过钎焊加热重新安装，加工成本较高。
[0004]而现有的TSP钻头则是直接将TSP片和胎体粉经过烧结成型，钻头设计复杂，成本较高，且无法修复。钻头使用成本较高。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种可拆卸金刚石复合片，它不仅便于安装和拆卸，而且能与钻头体牢固连接，并能重复使用。
[0006]本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为:
包括有金刚石复合片，其特征在于所述的金刚石复合片后端面设置有定位块，定位块的后端面设置连接螺孔或连接螺杆。
[0007]按上述方案，所述的金刚石复合片包括金刚石片和合金基片，所述的金刚石片为热稳定聚晶金刚石片或聚晶金刚石片。
[0008]按上述方案，所述的定位块与金刚石复合片相联成一体。
[0009]按上述方案，所述的定位块的径向截面为单切边圆弧或双切边圆弧，或椭圆形，或扁圆形。
[0010]按上述方案，所述的定位块的径向截面为多边形，多边形的边为3飞条。
[0011]按上述方案，所述的定位块的径向截面为花瓣型，所述的花瓣为I飞瓣。
[0012]按上述方案，所述的定位块与金刚石钻头体刀翼上的定位凹坑或定位孔相配置。
[0013]按上述方案，所述的金刚石复合片通过螺钉或螺母与金刚石钻头体刀翼相固联，并可在金刚石钻头体刀翼上部分安设或全部安设。
[0014]本发明的有益效果在于:1、能直接通过螺纹对金刚石复合片进行安装紧固和拆卸，使用方便；2、可避免金刚石复合片的进行钎焊加热或烧结加热导致其性能的降低；3、金刚石复合片能与钻头体牢固结合，提高了钻头耐冲击损坏和高温磨损性能，具有良好的钻进性能；4、在钻头面齿区域的金刚石复合片出现磨损时，可以通过旋转复合片的方向，SP改变复合片的方位，提高复合片的利用率，进而提高钻头的整体使用寿命；5、在复合片整个失效时，可以方便的替换复合片，从而大幅延长整个钻头的使用寿命，降低钻头的使用成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明第一个实施例的剖视结构图。
[0016]图2为本发明第一个实施例的各部分零件拆分图。
[0017]图3为本发明第一个实施例安设在钻头体上的三视图。
[0018]图4为图3的俯视图。
[0019]图5为本发明第二个实施例复合片的俯视图、剖视图及三视图，复合片定位块部分为5瓣梅花瓣状，复合片内部带螺纹。
[0020]图6为本发明第三个实施例复合片的俯视图、剖视图及三视图，复合片定位块部分为4瓣梅花瓣状，复合片内部带螺纹。
[0021]图7为本发明第四个实施例复合片的俯视图、剖视图及三视图，复合片定位块部分为3瓣梅花瓣状，复合片内部带螺纹。
[0022]图8为本发明第五个实施例复合片的俯视图、剖视图及三视图，复合片定位块部分为2瓣梅花瓣状，复合片内部带螺纹。
[0023]图9为本发明第六个实施例复合片的俯视图、剖视图及三视图，复合片定位块部分为I瓣梅花瓣状，复合片内部带螺纹。
[0024]图10为本发明第七个实施例复合片的俯视图、剖视图，复合片定位块部分为圆柱型切单边,复合片内部带螺纹。
[0025]图11为本发明第八个实施例复合片的俯视图、剖视图，复合片定位块部分为圆柱型切双边,复合片内部带螺纹。
[0026]图12为本发明第九个实施例复合片的俯视图、剖视图及三视图，复合片定位块部分为三面棱柱型，复合片内部带螺纹。
[0027]图13为本发明第十个实施例复合片的俯视图、剖视图及三视图，复合片定位块部分为四面棱柱型，复合片内部带螺纹。
[0028]图14为本发明第十一个实施例复合片的俯视图、剖视图及三视图，复合片定位块部分为五面棱柱型，复合片内部带螺纹。
[0029]图15为本发明第十二个实施例复合片的俯视图、剖视图，复合片定位块部分为六面棱柱型，复合片内部带螺纹。
[0030]图16为本发明第十三个实施例的剖视结构图。
[0031]图17为本发明第十三个实施例的各部分零件拆分图。
[0032]图18为本发明第十三个实施例的螺母的俯视图及剖视图。
【具体实施方式】
[0033]以下结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
[0034]第一个实施例如图1、2、3、4所示。包括有金刚石复合片，所述的金刚石复合片后端面设置有定位块，定位块的后端面设置连接螺孔，所述的金刚石复合片包括金刚石片和合金基片，所述的金刚石片为热稳定聚晶金刚石片或聚晶金刚石片，所述的定位块与金刚石复合片后端相联成一体。对于金刚石钻头，通过在钻头体刀翼3上加工出安装孔，安装孔前端上带有和复合片凸起的定位块对应的凹坑，通过复合片I的定位块与安装孔上对应的凹坑相配合对复合片进行定位，螺钉2穿过安装孔与复合片的连接螺孔相连，螺钉为内六角圆柱头螺钉，旋紧螺钉将复合片紧固于钻头体刀翼上。本实施例钻头体刀翼上部分复合片采用了该种固紧结构，如图3、图4所示。钻头面齿采用该紧固结构的复合片发生部分磨损时，可以通过旋转复合片的方向，使复合片未磨损的部分来承担切削任务，以延长钻头的使用寿命。在对应的复合片不能使用后，则可以方便的替换新的复合片，达到对钻头体重复利用的目的，从而降低钻头的使用成本。
[0035]第二至第六个实施例如图5、所示，所述的定位块的径向截面为梅花花瓣型，第二个实施例、第三个实施例、第四个实施例、第五个实施例、第六个实施例的定位块分别为5?1瓣梅花瓣状。其余与第一个实施例相同。
[0036]第七个实施例如图10所示，复合片定位块为圆柱型单切边结构，即径向截面为单切边圆弧。
[0037]第八个实施例如图11所示，复合片定位块为圆柱型双切边结构，即径向截面为双切边圆弧。
[0038]第九至第十二个实施例如图12?15所示，所述的定位块的径向截面为多边形，各边相交处由圆弧过渡，即定位块为棱柱形，其中第九个实施例、第十个实施例、第十一个实施例、第十二个实施例的定位块分别为3?6边棱柱形,其余与第一个实施例相同。
[0039]第十三个实施例如图16、图17、图18所示，其与上述实施例的不同之处在于定位块的后端面设置连接螺杆5，金刚石复合片通过螺母4与金刚石钻头体刀翼3相固联，所述的螺母外形为圆柱形，前端设置螺孔与连接螺杆相连，后端设置内六角孔与内六角扳手相配置。其它结构与上述的实施例相同。即定位块的径向截面可为花瓣形、多边形或单切边圆弧或双切边圆弧，或椭圆形，或扁圆形。
[0040]对于金刚石钻头，通过在钻头体刀翼上加工出安装孔，安装孔前端带有和复合片定位块对应的凹坑，复合片的连接螺杆穿过安装孔与螺母相连，然后通过复合片的定位块与安装孔上对应的凹坑相配合对复合片进行定位，旋紧螺母将复合片紧固于钻头体刀翼上。钻头面齿采用该紧固结构的复合片发生部分磨损时，可以通过旋转复合片的方向，使复合片未磨损的部分来承担切削任务，以延长钻头的使用寿命。在对应的复合片不能使用后，则可以方便的替换新的复合片，达到对钻头体重复利用的目的，从而降低钻头的使用成本。
【权利要求】
1.一种可拆卸金刚石复合片，包括有金刚石复合片，其特征在于所述的金刚石复合片后端面设置有定位块，定位块的后端面设置连接螺孔或连接螺杆。
2.按权利要求1所述的可拆卸金刚石复合片，其特征在于所述的金刚石复合片包括金刚石片和合金基片，所述的金刚石片为热稳定聚晶金刚石片或聚晶金刚石片。
3.按权利要求1或2所述的可拆卸金刚石复合片，其特征在于所述的定位块与金刚石复合片相联成一体。
4.按权利要求3所述的可拆卸金刚石复合片，其特征在于所述的定位块的径向截面为单切边圆弧或双切边圆弧，或椭圆形，或扁圆形。
5.按权利要求3所述的可拆卸金刚石复合片，其特征在于所述的定位块的径向截面为多边形，多边形的边为3飞条。
6.按权利要求3所述的可拆卸金刚石复合片，其特征在于所述的定位块的径向截面为花瓣型，所述的花瓣为1飞瓣。
7.按权利要求1或2所述的可拆卸金刚石复合片，其特征在于所述的定位块与金刚石钻头体刀翼上的定位凹坑或定位孔相配置。
8.按权利要求7所述的可拆卸金刚石复合片，其特征在于所述的金刚石复合片通过螺钉或螺母与金刚石钻头体刀翼相固联，并可在金刚石钻头体刀翼上部分安设或全部安设。
【文档编号】E21B10/62GK103821457SQ201410070927
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】涂关富 申请人:江汉石油钻头股份有限公司