[发明专利]具有耐磨金刚石表面的切割元件在审
| 申请号： | 201480048838.6 | 申请日： | 2014-09-04 |
| 公开（公告）号： | CN105556052A | 公开（公告）日： | 2016-05-04 |
| 发明（设计）人： | 方毅;J·D·贝尔纳普;S·L·霍尔曼;R·戴维斯;H·张 | 申请（专利权）人： | 史密斯国际有限公司 |
| 主分类号： | E21B10/46 | 分类号： | E21B10/46;E21B10/50;E21B10/54 |
| 代理公司： | 永新专利商标代理有限公司 72002 | 代理人： | 周家新;蔡洪贵 |
| 地址： | 美国德*** | 国省代码： | 美国;US |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 具有 耐磨 金刚石 表面 切割 元件 | ||
1.一种包括多晶金刚石的切割元件，所述多晶金刚石具有外表面，所 述外表面具有大于约500MPa的压应力。
2.如权利要求1所述的切割元件，其中，所述多晶金刚石成结合到基 体上的金刚石台的形式，且所述压应力大于约900MPa。
3.如权利要求2所述的切割元件，所述切割元件在所述金刚石台和基 体之间包括一个或多个过渡层。
4.如权利要求2所述的切割元件，其中，所述压应力在约900至 1500MPa的范围内。
5.如权利要求2所述的切割元件，其中，所述金刚石台具有圆顶形外 表面，所述圆顶形外表面具有约0.6mm至约3mm之间的厚度。
6.如权利要求1所述的切割元件，其中，所述多晶金刚石成未结合到 基体上的金刚石台的形式，且所述压应力在约500至1100MPa的范围内。
7.如权利要求1所述的切割元件，其中，所述多晶金刚石具有圆顶形 外表面，所述圆顶形外表面具有曲率半径在约3.5mm至13.3mm之间的顶 点。
8.如权利要求1所述的切割元件，其中，所述多晶金刚石中的立方钴 与六方钴之比大于约1.2。
9.如权利要求1所述的切割元件，其中，所述多晶金刚石中的立方钴 与六方钴之比从约1.5至2.5。
10.一种用于钻探地下地层的钻头，包括本体和可操作地附接于所述本 体上的至少一个如权利要求1中所述的切割元件。
11.一种包括多晶金刚石的切割元件，多晶金刚石中的立方钴与六方钴 之比大于约1.2。
12.如权利要求11所述的切割元件，其中，所述多晶金刚石中的立方 钴与六方钴之比从约1.5至2.5。
13.如权利要求11所述的切割元件，其中，所述多晶金刚石的表面具 有大于约500MPa的压应力。
14.如权利要求11所述的切割元件，其中，所述多晶金刚石具有圆顶 形表面。
15.如权利要求11所述的切割元件，其中，所述多晶金刚石成金刚石 台的形式，并且基体被附接至所述金刚石台。
16.如权利要求15所述的切割元件，其中，所述多晶金刚石的表面具 有大于约900MPa的压应力。
17.如权利要求16所述的切割元件，其中，所述表面具有约900至 1500MPa之间的压应力。
18.一种用于钻探地下地层的钻头，包括本体和可操作地附接于所述本 体上的至少一个如权利要求11中所述的切割元件。
19.一种制造包括多晶金刚石的切割元件的方法，包括：
在存在催化剂材料的情况下，将多个金刚石颗粒的组合体暴露于高压/ 高温条件下以形成多晶金刚石；以及
处理所述多晶金刚石，以在所述多晶金刚石的外表面上产生大于约 500MPa的压应力。
20.如权利要求19所述的方法，其中，在所述暴露步骤期间，形成具 有圆顶形外表面的多晶金刚石。
21.如权利要求19所述的方法，其中，所述多晶金刚石被附接到基体 上，且在所述处理步骤期间，所述多晶金刚石具有大于约900MPa的压应 力。
22.如权利要求21所述的方法，其中，所述压应力在约900至1500MPa 的范围内。
23.如权利要求19所述的方法，其中，所述多晶金刚石不附接于基体 上，且在所述处理步骤期间，所述多晶金刚石具有约500至1100MPa的范 围内的压应力。
24.如权利要求19所述的方法，其中，所述多晶金刚石成台的形式， 所述台的厚度在约0.6mm至3mm之间。
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