地質(zhì)勘探金剛石復(fù)合片鉆頭,這種鉆頭國內(nèi)需求量以及使用量,由于地質(zhì)勘探地層的復(fù)雜性,所以國內(nèi)催生出各類金剛石復(fù)合片,但常用以及實用的只有平面金剛石復(fù)合片和球面金剛石復(fù)合片,這兩種復(fù)合片制作出來的金剛石復(fù)合片鉆頭大同小異,但也存在著微小的差別。
金剛石復(fù)合片鉆頭的強度主要是由金剛石復(fù)合片的強度決定的,當(dāng)前,金剛石復(fù)合片鉆頭在強度上主要分為普通型、加強型、高強型三種;金剛石復(fù)合片主要分為1304和1308兩種,1304和1308指的是復(fù)合片的直徑和厚度,我們采用的基本區(qū)分為:普通型、加強型和高強型;其中普通型為1304平面復(fù)合片,加強型為1304球面復(fù)合片和1308平面復(fù)合片,高強型為1308球面復(fù)合片。

金剛石復(fù)合片鉆頭指的是用金剛石復(fù)合片做切削刃的鉆頭,屬于一體式鉆頭,其優(yōu)點是具有高強度、高耐磨和抗沖擊能力。
該鉆頭整體沒有活動的零部件,結(jié)構(gòu)比較簡單,是20世紀(jì)80年代世界鉆井新技術(shù)。現(xiàn)場明,金剛石復(fù)合片鉆頭在軟-中硬地層中鉆進時,有速度快、進尺多、壽命長、工作平穩(wěn)、井下事故少、井身質(zhì)量好等優(yōu)點。并且相對于金剛石鉆頭具有成本低,適用范圍廣等優(yōu)勢。

一種以金剛石復(fù)合片為切削刃制作鉆探用鉆頭的方法。
金剛石復(fù)合片可以用于制造地質(zhì)、煤田和油井鉆探用的各種鉆頭,取得好的鉆進效果。但由于復(fù)合片不耐高溫,通常的金剛石鉆頭燒結(jié)工藝和硬質(zhì)合金鉆頭的焊接工藝均難直接應(yīng)用于制造復(fù)合片鉆頭。故目前世界上通常采用某種銅焊(專利號EP-101-096-A)或者是將復(fù)合片先制成帶柄的鑲嵌塊再鑲嵌到鉆頭體上的方法(專利號US4265-324,GB2108-554,CA-1077-018,UKPA2136035等),采用這些方法時,所用復(fù)合片是經(jīng)過精加工過的,才能焊接牢固和鉆頭整體尺寸的要求,而復(fù)合片的精加工費用往往是很昂貴的。

金剛石復(fù)合片鉆頭有限元力學(xué)分析優(yōu)化鉆頭結(jié)構(gòu)。
根據(jù)鉆探巖性特點,采用有限元力學(xué)模型優(yōu)化,改進設(shè)計了新型多翼組合齒PDC不取芯鉆頭,在傳統(tǒng)的刮刀式鉆頭基礎(chǔ)上設(shè)計了新的副切削齒和保徑齒,金剛石復(fù)合片鉆頭并將抗沖擊性好的錐形齒、球形齒和高耐磨的平面齒組合裝配,優(yōu)化了機械性能,金剛石復(fù)合片鉆頭提高對硬巖層的抗沖擊能力。