[发明专利]石油钻头胎体粉

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻头冶金材料，具体是指一种用于制造石油钻头的石油钻头胎体粉。

背景技术

在现代的石油钻井中，石油金刚石钻头以其钻井效率高的优点已被作为钻井钻头的主要推荐产品。随着石油钻井技术的进一步发展，目前石油钻井工程对金刚石钻头也提出更高的性能要求，如要求钻井时其钻进速度要更快、在保证金刚石钻头本身耐磨性的前提下，还进一步要求金刚石钻头的切削刀翼要更深、更薄。同时还要求在高速切削工作的切削齿能有效的冷却，以及切削的岩屑能快速排泄等。但是，目前的金刚石钻头的胎体粉只是由普通铸造碳化钨和镍粉混制而成，其胎体的表面质量及光滑程度不高，且还存在气孔以及疏松等缺陷，因此使得这些金刚石钻头不能很好的满足现在的实际需求。因此，开发一种新的石油钻头胎体粉，使其制作成的钻头能充分地满足现在的各种高性能要求便是本领域技术人员非常迫切解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服目前金刚石钻头的胎体粉的配制不能很好解决现有钻头钻进速度快、切削刀翼深、薄，以及切削齿不能有效冷却和岩屑不能快速排泄的缺陷，提供一种不仅组成成分简单，而且能很好满足上述要求的的石油钻头胎体粉。

本发明的目的通过下述技术方案实现：石油钻头胎体粉，主要由以下重量百分比的物质组成，

铸造碳化钨粉末    粒度为65～400目        25～75％，

合金碳化钨粉末    粒度为65～400目        10～60％，

镍基合金粉        粒度为100～325目       10～40％，

镍粉              粒度为5～15微米        2％～8％。

为了更好的实现本发明，所述的铸造碳化钨粉末的含量为30～55％，合金碳化钨粉末的含量为25～40％，镍基合金粉的含量为15～35％，镍粉的含量为3～6％。

所述的铸造碳化钨粉末的含量为35～40％，合金碳化钨粉末的含量为30～35％，镍基合金粉的含量为25～30％，镍粉的含量为3～4％。

所述的铸造碳化钨粉末的含量为40～45％，合金碳化钨粉末的含量为35～40％，镍基合金粉的含量为15～20％，镍粉的含量为4～5.5％。

所述的铸造碳化钨粉末的含量为35％，合金碳化钨粉末的含量为32％，镍基合金粉的含量为29.5％，镍粉的含量为3.5％；或所述的铸造碳化钨粉末的含量为43％，合金碳化钨粉末的含量为37％，镍基合金粉的含量为15％，镍粉的含量为5％。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

(1)按照传统的组分和重量百分比混合后制得的金刚石钻头胎体粉的抗弯强度仅为550～600MPa，冲击韧性为2.0～2.5J，而根据本发明的组分和重量百分比混合后制得的钻头胎体粉的抗弯强度可达780～880MPa，冲击韧性甚至高达9～11J。因此本发明较传统的金刚石钻头胎体粉相比，其力学性能有很大的提高，其抗弯强度性能比传统的金刚石钻头胎体粉提高了30～40％，冲击韧性比传统的金刚石钻头胎体粉提高了3～4倍。

(2)在同等压力和同等距离的条件下，对传统的金刚石钻头胎体与本发明制成的胎体进行喷砂3min后进行比较，传统的金刚石钻头胎体表面冲蚀深度比本发明的胎体表面深6％，传统金刚石钻头胎体表面比本发明的胎体表面收冲蚀面积广10％。因此，按照本发明的组分和重量百分比混合后制得的胎体较传统的金刚石钻头胎体的耐磨性和耐冲蚀性提高了5～10％。

(3)按照本发明的上述组分和重量百分比混合后制得的胎体，其表面质量及光滑程度都较传统胎体有很大提高，且不存在气孔及疏松等缺陷，因此能很好的满足现在的各种高性能要求。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

以制备100g该石油钻头胎体粉为例，来对本发明进行说明。制备时，称取粒度范围为65～400目的铸造碳化钨粉末25g，粒度范围为65～400目的合金碳化钨53g，粒度范围为100～325目的镍基合金粉20g，以及粒度范围为5～15微米的镍粉2g。

实施例2

制备100g该石油钻头胎体粉时，称取粒度范围为65～400目的铸造碳化钨粉末75g，粒度范围为65～400目的合金碳化钨10g，粒度范围为100～325目的镍基合金粉10g，以及粒度范围为5～15微米的镍粉5g。

实施例3