专利名称：一种孕镶金刚石井壁取芯钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钻头，具体地，涉及一种孕镶金刚石井壁取芯钻头。
背景技术：
现在的旋转井壁取芯器使用的钻头均为表镶金刚石钻头，这类钻头在使用的时候存在局限性。由于参与切削的金刚石磨粒只镶嵌在钻头胎体的表面，当其在钻取坚硬岩层时，随着取芯作业时间的增加，参与切削的金刚石磨粒会被严重磨损，其数量也会随着胎体的磨损而越来越少，直至最后金刚石磨损耗尽，取芯作业随之停止。
实用新型内容为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种双切削刃的孕镶金刚石井壁取芯钻头。本实用新型公开的孕镶金刚石井壁取芯钻头，包括钢体、胎体、金刚石，所述胎体包括工作层和非工作层，所述胎体的工作层通过所述胎体的非工作层与所述钢体固定连接，所述胎体的工作层上形成切削体，所述金刚石烧结在所述胎体的工作层内，所述胎体的工作端面上沿钻头转动的方向上设置有凹槽，所述凹槽将所述胎体的工作端面分割为两个切削刃。较佳地，所述凹槽的截面为三角形或矩形。较佳地，所述孕镶所述胎体的工作层上设置有水口，所述水口的数目为3-10个。较佳地，所述水口的数目为6个。较佳地，所述表镶金刚石钻头的内径为25mm,夕卜径为33-35. 8mm。较佳地，所述胎体为硬质金属材质胎体。较佳地,所述胎体为鹤基材胎体或铜基材胎体。较佳地，所述金刚石为500克拉/粒、水口的数目为6个，钻头的内径为25臟，外径为33mm、胎体为铜基材胎体，或者，所述金刚石为500克拉/粒、水口的数目为10个,钻头的内径为25mm,外径为35. 8mm、胎体为铜基材胎体。本实用新型的孕镶金刚石钻头的工作端面被分割为两个切削刃，能有效提高钻头的切削性能，硬度适中的钻头胎体，使得金刚石磨粒随着胎体磨损的增加而不断露出胎体，并立即参与岩层的切削，提高取芯作业时效性。
图1为本实用新型实施例中孕镶金刚石井壁取芯钻头结构示意图。
具体实施方式
[0016]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。本实用新型公开的一个实施例中，提供了一种孕镶金刚石井壁取芯钻头，包括钢体1、胎体2和金刚石3，胎体2包括工作层和非工作层，胎体2的工作层通过胎体2的非工作层与钢体I固定连接，胎体2的工作层形成切削体，金刚石3烧结在胎体2的工作层内，胎体2的工作端面上沿钻头转动的方向上设置有凹槽4，凹槽4将胎体2工作端面切割成两个切削刃。在孕镶金刚石井壁取芯钻头中，胎体2的工作端面形状与钻头的切削性能有直接关系，胎体2的工作端面为平面或者接近平面时，钻头的切削性能会变弱，使钻头不能适用于硬度较大的岩层，相反，胎体2的工作端面尖利时，会减弱钻头的抗冲击能力，在钻取较硬的岩层时，胎体2的工作端面可能断裂而造成钻头无法工作，影响工作效率，而且尖利的齿冠磨损较快，影响钻头的切削性能。本实施例中的胎体2的工作端面上设置凹槽4，凹槽4将胎体2工作端面形成两个切削刃，双切削刃能够增强钻头的切削性能，而且在某一个切削刃断裂时，另一个仍能正常工作，提高了工作效率。本实施例中凹槽4的形状可以为三角形、矩形或者其他形状，本实用新型不限定凹槽4的截面形状。钻头的水口 5数目与钻头钻取的地层结构和硬度有关，当用于软地层或者中等硬度的地层时，由于钻头的工作面比较小，钻头钻进时速度比较快，岩层的碎屑多而粗，水口 5可以宽而少，但是对于硬度较大的地层时，由于钻头的工作面大，水口 5应该多而密，为了避免钻头的水口 5数量过少而不能适应较硬岩层的问题，本实施例中水口 5的数量为3-10个，当钻取软地层或者中等硬度的地层时，水口 5的数目可以选为3-6个，当钻取硬度较大的地层时，水口 5的数目可以选为6-10个。本实用新型并不限定水口的形状，本实施例中，水口 5为楔形，设置于切削体的工作端面之间，可以有效提高水口 5的排屑能力，而且，水口 5延圆周辐射方向可以与胎体2的工作层的工作端面的直径成一定角度，促进冲洗液对胎体5工作层端面的冲蚀作用。目前由于旋转井壁取芯仪器取出的岩芯要求是一定的，最大直径一般为25_，所以钻头的内径只要能满足这个要求即可。但是外径的大小则是需要根据具体情况而定的。例如，在钻取相同的地层并在钻压一定而且内径一定情况之下，外径越大，切削面积就越大，则取芯遇到的阻力也越大；外径越小，切削面积就越小，则取芯遇到的阻力也越小。在本实用新型公开的一个实施例中，外径为33-35. 8_。当钻取较硬的岩层时，外径可以选为33_，此时，钻头取芯时遇到的阻力较小，钻进的速度较快，当钻取松软或者中等硬度的岩层时，外径可以选为35. 8_。胎体2为金刚石的载体，钻头的工作能力在很大程度上取决于胎体2的材质，胎体2要有合适的强度、抗冲击韧性，特别是硬度与耐磨性要与所钻岩层性质相适应，同时要有利于胎体磨损时孕镶金刚石磨粒的不断露出，对于本实用新型的实施例孕镶钻头来说，钻头的胎体2选用了铜材质的胎体。基于上述的描述，本实用新型的实施例列举但不限于以下两种孕镶金刚石钻头金刚石为500克拉/粒、水口的数目为6个，钻头的内径为25mm，外径为33mm、胎体为铜基材胎体，或者，金刚石为500克拉/粒、水口的数目为10个，钻头的内径为25mm，外径为35. 8mm、胎体为铜基材胎体。上述的金刚石可以选用自然金刚石或者人造金刚石，考虑到成本问题，优选采用人造金刚石。虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
权利要求1.一种孕镶金刚石井壁取芯钻头，其特征在于包括钢体、胎体、金刚石，所述胎体包括工作层和非工作层，所述胎体的工作层通过所述胎体的非工作层与所述钢体固定连接，所述胎体的工作层上形成切削体，所述金刚石烧结在所述胎体的工作层内，所述胎体的工作端面上沿钻头转动的方向上设置有凹槽，所述凹槽将所述胎体的工作端面分割为两个切削刃。
2.如权利要求1所述的孕镶金刚石井壁取芯钻头，其特征在于所述凹槽的截面为三角形或矩形。
3.如权利要求1所述的孕镶金刚石井壁取芯钻头，其特征在于所述孕镶所述胎体的工作层上设置有水口，所述水口的数目为3-10个。
4.如权利要求3所述的孕镶金刚石井壁取芯钻头，其特征在于所述水口的数目为6个。
5.如权利要求1所述的孕镶金刚石井壁取芯钻头，其特征在于所述表镶金刚石钻头的内径为25mm,外径为33-35. 8_。
6.如权利要求1所述的孕镶金刚石井壁取芯钻头，其特征在于所述胎体为硬质金属材质胎体。
7.如权利要求6所述的孕镶金刚石井壁取芯钻头，其特征在于所述胎体为钨基材胎体或铜基材胎体。
8.如权利要求1所述的孕镶金刚石井壁取芯钻头，其特征在于所述金刚石为500克拉/粒、水口的数目为6个，钻头的内径为25mm，外径为33mm、胎体为铜基材胎体，或者，所述金刚石为500克拉/粒、水口的数目为10个，钻头的内径为25mm，外径为35. 8mm、胎体为铜基材胎体。
专利摘要本实用新型公开了一种孕镶金刚石井壁取芯钻头，包括钢体、胎体、金刚石，胎体包括工作层和非工作层，胎体的工作层通过胎体的非工作层与钢体固定连接，胎体的工作层上形成切削体，金刚石烧结在胎体的工作层内，胎体的工作端面上沿钻头转动的方向上设置有凹槽，凹槽将胎体的工作端面分割为两个切削刃。本实用新型的孕镶金刚石钻头的工作端面被分割为两个切削刃，能有效提高钻头的切削性能，硬度适中的钻头胎体，使得金刚石磨粒随着胎体磨损的增加而不断露出胎体，并立即参与岩层的切削，提高取芯作业时效性。
文档编号E21B10/43GK202900050SQ20122056556
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者王野梁 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油田服务股份有限公司