一种具有高效散热齿的PDC钻头的制作方法

本发明属于一种石油、地质用的回转钻进钻头。

背景技术：

目前，在石油、地质等领域使用pdc齿作为切削齿的回转钻进钻头(简称pdc钻头)很广泛。pdc钻头具有机械钻速高，钻头进尺寿命长等优点。钻头井下工作，依靠高速旋转的pdc齿切削地层获得高的机械钻速。高转速使得pdc齿线速度高，切削地层时摩擦生热剧烈，温度急剧上升。虽然井底有泥浆对pdc齿进行冷却，但冷却速度不及产生热量的速度，pdc齿长时间处于高温状态容易造成pdc齿热烧损，严重影响钻头的使用寿命。加上钻头pdc齿的结构如图1、图2所示，pdc齿硬质合金基柱上的金刚石层是一个平面，其表面积小，影响散热性能。从而影响钻头的使用寿命。

技术实现要素：

本发明要解决的问题就是针对以上不足而提供一种具有高效散热能力的pdc钻头，能有效防止pdc齿热烧损并提高钻头使用寿命。其技术方案如下：

它包括钻头本体和接头，钻头本体安装在接头上，钻头本体由规径和刀翼组成，在刀翼上钎焊pdc齿，pdc齿是在硬质合金基柱表面设置金刚石层。其关键技术是金刚石层表面被加工有沟槽。

所述沟槽的截面形状为三角形、方形、梯形或半圆形中的任意一种，或者是多种的组合。

所述金刚石层的厚度为等厚或不等厚。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

沟槽形结构的pdc齿，大幅度增加了金刚石层的表面积，泥浆从更大的面积上带走的热量更多，散热性能增强，这样pdc齿的散热效果更好，有利于迅速降低金刚石层温度。pdc齿维持较低的工作温度有利于pdc齿的使用寿命提高，其使用寿命能提高15％～50％。

附图说明

图1，是现有技术pdc齿结构示意图；

图2，是图1俯视图；

图3，是本发明结构示意图；

图4，是本发明pdc齿结构示意图；

图5，是图4俯视图。

具体实施方式

参见图3～图5，本发明包括钻头本体和接头5，钻头本体安装在接头5上，钻头本体由规径6和刀翼4组成，在刀翼4上钎焊pdc齿3，pdc齿3是在硬质合金基柱1表面设置金刚石层2。其关键技术是金刚石层2表面被加工成沟槽7。

所述沟槽7的截面形状为三角形、方形、梯形或半圆形中的任意一种，或者是多种的组合。即同一颗pdc齿的金刚石层表面可为单一的沟槽形状(如全部都是三角形或者其它形状，也可以为多种(如有方形、圆形、三角形等)混合布置。

所述金刚石层2的厚度在硬质合金基柱1表面等厚或不等厚。

所述沟槽7采用模具压制成形，或采用机械加工而成。如线切割、激光切割、磨削等加工方法。

技术特征：

技术总结
一种具有高效散热齿的PDC钻头，属于一种石油、地质用的回转钻进钻头。它包括钻头本体和接头，钻头本体安装在接头上，钻头本体由规径和刀翼组成，在刀翼上钎焊PDC齿，PDC齿是在硬质合金基柱表面设置金刚石层。其关键技术是金刚石层表面被加工有沟槽。本发明具有的有益效果是：沟槽形结构的PDC齿，大幅度增加了金刚石层的表面积，泥浆从更大的面积上带走的热量更多，散热性能增强，这样PDC齿的散热效果更好，有利于迅速降低金刚石层温度。PDC齿维持较低的工作温度有利于PDC齿的使用寿命提高，其使用寿命能提高15％～50％。

技术研发人员：彭静涛;王冀
受保护的技术使用者：四川川石金刚石钻头有限公司
技术研发日：2019.01.30
技术公布日：2019.04.26