[发明专利]一种减震复合片

说明书

本申请涉及一种减震复合片，属于石油、天然气钻井设备技术领域，包括：硬质合金基体和附着粘结在硬质合金基体顶部的聚晶金刚石复合层，聚晶金刚石复合层的顶部设有齿端面，齿端面的四周为切削刃；锥形凸起，其位于聚晶金刚石复合层的齿端面上，且锥形凸起的根部与聚晶金刚石复合层四周的切削刃之间预设有设定距离。本申请在聚晶金刚石复合层顶部的齿端面上设置锥形凸起，在聚晶金刚石复合层四周的切削刃切削地层时，锥形凸起因凸出接近地层，起到减震和辅助冲压作用，可以有效预先破碎岩石，分散聚晶金刚石复合层四周的切削刃在破岩时的应力。锥形凸起具有良好的抗冲击性能，可以提高减震复合片整体抗冲击性能。

技术领域

本申请涉及石油、天然气钻井设备技术领域，特别涉及一种减震复合片。

背景技术

在近年来的石油和天然气资源的勘探开发中，深井和超深井钻井成为提高油气资源开发的主力，在这样的油气钻井中，常常会遇到硬地层和夹层地层，而且随着井深增加，钻井成本越来越高，因此提高钻头在硬地层和夹层地层的钻井速度，成为缩短钻井周期和降低钻井成本的重要途径和方法。

但是钻头的改进已经到达一定的瓶颈，各种针对性的钻头结构优化只能一定程度上提升进尺，难以满足钻井的提速提效目标，而复合片是钻头的核心切削元件，其性能的提升直接影响钻头的使用效果，因此，复合片性能提升是满足需求的一种重要突破方向。

近几年，各种异形复合片层出不穷，一些齿形取得一定突破，如屋脊齿和锥形齿已经得到一定的市场验证，而常规的圆形复合片通过多年工艺完善虽然一定程度上提升抗冲击性能和耐磨性能，但是其性能提升有限。反而屋脊齿利用其自有的脊形结构，在切削地层时，改变了圆形复合片单一的刮削破碎，起到了同时犁削和刮削的破岩效果，一定程度上提升了复合片的抗冲击性性能。

锥形齿是典型的点冲压破碎方式，其在复杂地层中具有一定的适应能力，锥形齿和圆形复合片这两种齿形合理搭配使用可以进一步提升钻头的进尺能力和机械钻速。但是通过实践证明，两种齿形毕竟是分开使用，无法极大发挥切削和冲压效果，在硬地层和软硬交错地层依然难以满足大幅提升进尺和机械钻速的需求，于是需要一种结合了多种齿形优点的复合片的需求较为迫切。

发明内容

本申请实施例提供一种减震复合片，以解决相关技术中锥形齿和圆形复合片难以满足大幅提升进尺和机械钻速需求的问题。

本申请实施例提供了一种减震复合片，包括：

硬质合金基体和附着粘结在所述硬质合金基体顶部的聚晶金刚石复合层，所述聚晶金刚石复合层的顶部设有齿端面，所述齿端面的四周为切削刃；

锥形凸起，所述锥形凸起位于所述聚晶金刚石复合层的齿端面上，且所述锥形凸起的根部与所述聚晶金刚石复合层四周的切削刃之间预设有设定距离。

在一些实施例中：所述锥形凸起为圆锥形凸起或多棱锥凸起，所述锥形凸起的顶部设有圆顶或平顶。

在一些实施例中：所述锥形凸起的锥角为20-120度，所述锥形凸起的根部直径为2～10mm，所述锥形凸起的顶部圆角为0～8mm。

在一些实施例中：所述齿端面为平面、凸弧面、凹弧面或凸脊面中的任意一种。

在一些实施例中：所述锥形凸起的根部距离所述聚晶金刚石复合层四周的切削刃之间的距离为1～10mm，所述锥形凸起顶部凸出于齿端面1～8mm。

在一些实施例中：所述锥形凸起设有一个或多个，一个所述锥形凸起位于所述聚晶金刚石复合层的任意位置，多个所述锥形凸起沿所述聚晶金刚石复合层的圆周方向间隔均布排列。

在一些实施例中：所述锥形凸起设有多个，多个所述锥形凸起沿所述聚晶金刚石复合层的圆周方向连成一体。

在一些实施例中：所述锥形凸起的轴线与所述硬质合金基体的轴线之间的夹角为-20～20度。