一种检测聚晶金刚石复合片脱钴深度的方法
金刚石复合片的现状及新的应用范围
金刚石复合片的现状及新的应用范围赵尔信【摘要】国产金刚石复合片的水平已有大幅度提高，但与国外复合片相比，仍有差距，主要是复合片热性能较差，为此采用有效技术措施，进行脱钴技术的研究。
为充分发挥复合片的性能，研究一种复合片与牙轮的组合式钻头，已在页岩气钻进中发挥了显著的作用。
%The standard of domestic diamond compact has been substantially improved. But it is still not as good as that of the other countries.The main weakness of our product is the poor thermal properties.In order to solve this problem,the research of cobalt-elim-ination technology has been conducted through effective technical measures.To bring the performance of the diamond compact into full play,a type of integral drill bit which com-bines diamond compact and roller cone has been under research and it has been playing a remarkable role in shale gas drilling.【期刊名称】《超硬材料工程》【年(卷),期】2016(028)002【总页数】4页(P50-53)【关键词】金刚石复合片;组合式钻头;齿状复合片【作者】赵尔信【作者单位】北京探矿工程研究所，北京 100083【正文语种】中文【中图分类】TQ164我国金刚石复合片产业取得了突飞猛进的发展,可以说是世界上的生产大国,基本上能满足国内油气田和地质勘探的需求,但尚存在一些问题,特别是对金刚石复合片的热性能仍研究不深,致使复合片仅限用于软——中硬地层,要扩大其应用范围,应研究提高复合片的抗热性能以及改变复合片的结构,更为有效的是研究复合片和牙轮钻头的组合,可使复合片应用于复杂地层,拓展复合片的应用领域。
PDC钻头发展简介
17 1/2″MD9541 国内最大尺寸的胎体PDC钻头。在伊 拉克AD2-231H井中，钻头两次入井 累计进尺694.4米，纯钻时间98.5小 时，平均机械钻速7.01米/小时。
17″TM102 国内首只自主研发并试验成功 的套管钻鞋，创立国内套管钻 鞋行业标准。在埕海1号平台Z H4-9、ZH4-H2及ZH4-H3三口 井中使用，平均机械钻速达到 60米/时以上。
目前中石油除了装备板块的渤海中成外，大庆油田、 长城钻探等多家单位也都建立了自己的钻头制造厂。
PDC钻头发展简介
中石油PDC钻头发展
渤海装备钻头产品系列： • MD、SD、KM、FM系列—适用于常规钻井全面钻进作业 • MX、KX、FX系列—适用于定向井、水平井及旋转导向钻井作业 • FQ、RQ、JQ、TQ、DQ系列—适用于取心钻井作业 • FB、RB、JB系列—适用于扩眼钻井作业 • TM系列—适用于套管钻井作业 尺寸区间：3“～26” PDC钻头和17“可钻式套管钻鞋等两百多个型号。 执行标准：ISO9001、API Q1(质量体系)
SY/T5217-2000、API SPEC 7-1(行业标准) 2008年实现销售收入破亿元，产品在国内各田市场占有 率稳步提升，并远销美、非、中东和东南亚等国家及地区。
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使用业绩 Application Record
26″SD9541 国内最大尺寸钢体PDC钻头。在大港 油田新港1井单次下井进尺1502米，纯 钻110小时，机械钻速13.65米/时！
PDC钻头发展简介
中石油PDC钻头发展
1977年5月4日，华北石油勘探指挥部在任丘召开筹建钻头车间会议，参加会 议的有人事处，矿机所，大港机修厂。焦力人副部长指示：“成立钻头研究所， 统一组织，把研究工作和加工生产合并起来。 马永林指挥要求：钻头研究所设在 第一机厂（大港机修厂），对外是所、对内是车间。 工作任务： (1)、制造各种刮刀钻头。 (2)、研制金刚石取芯钻头、金刚石刮刀钻头。 (3)、井下特殊工具研制，研究所提高钻头水平、引进国外先进技术、钻头材料。
提高金刚石复合片抗冲击性能的试验研究
提高金刚石复合片抗冲击性能的试验研究孙伟;赵海峰;张天翔;熊远贵;王倩;王小华;甄怀宾;朱卫平【摘要】针对聚晶金刚石复合片脱钴处理后,金刚石层出现微观空隙结构,抗冲击性能减弱的问题,利用微观粒子充填的方法,选取类金刚石作为充填剂,对金刚石层进行充填处理,利用扫描电子显微镜和PDC抗动载性能测试仪,对充填和未充填的复合片进行对比试验分析.试验表明,充填的复合片其金刚石层表面形成类金刚石薄膜,有利于分散冲击过程中形成的瞬间应力集中;充填的复合片其抗冲击性能得到显著提高,能承受30 J的冲击功4～5次,承受的总冲击功高达450 J;未充填的复合片能承受100J的总冲击功,再经过1次20J的冲击后,金刚石层会出现裂纹或脱落的现象.进一步分析试验条件对充填金刚石复合片的抗冲击性能影响,结果显示,射频功率越大,氩气、甲烷和氢气的流量比为5∶10∶30,沉积时间为180 min时,充填的金刚石复合片的抗冲击性能最佳.【期刊名称】《钻采工艺》【年(卷),期】2018(041)006【总页数】4页(P87-89,105)【关键词】聚晶金刚石复合片;脱钴处理;微观粒子充填;类金刚石;抗冲击性能【作者】孙伟;赵海峰;张天翔;熊远贵;王倩;王小华;甄怀宾;朱卫平【作者单位】中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司;中国石油大学·北京;中石油煤层气有限责任公司;中国石油大学·北京;中国矿业大学·北京;中石油煤层气有限责任公司;中国石油大学·北京;中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司;中石油煤层气有限责任公司【正文语种】中文PDC钻头具有破岩效率高、钻速快、进尺多、寿命长等优点，在石油钻井中发挥着重要作用［1－3］。
据统计，70%以上的PDC钻头失效是因PDC切削齿损坏而造成的，主要表现为切削齿的磨损和断裂，并伴有少量的金刚石层脱落和掉齿现象［4－5］。
聚晶金刚石复合片在高温、超高压的条件下，由金刚石微粉与硬质合金基体在催化剂钴的作用下烧结而成［6］，它是PDC钻头的切削齿，是钻进过程中最主要的切削单元［7］。
聚晶金刚石复合片
聚晶金刚石复合片贾成厂;李尚劼【期刊名称】《金属世界》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】6页(P18-23)【作者】贾成厂;李尚劼【作者单位】北京科技大学材料科学与工程学院,北京 100083;深圳市海明润超硬材料股份公司,深圳 518128【正文语种】中文内容导读聚晶金刚石复合片采用金刚石微粉与硬质合金衬底在超高压高温条件下烧结而成。
聚晶金刚石复合片既具有金刚石的高硬度、高耐磨性与导热性，又具有硬质合金的强度与抗冲击韧性，是制造切削刀具、钻井钻头及其他耐磨工具的理想材料，也是功能材料的新突破。
聚晶金刚石复合材料是将聚晶金刚石薄层附着黏结在硬质合金衬底上的复合材料。
聚晶金刚石复合片兼有聚晶金刚石极高的耐磨性以及硬质合金的高抗冲击性。
金刚石层刃口锋利而且具有自锐性，能够始终保持切削刃的锐利，因此非常适用于石油和地质钻探中的软地层直至中硬地层的勘探，效果非常好。
聚晶金刚石复合片中的金刚石含量高达99%，故金刚石层硬度极高、耐磨性极好，其努氏硬度为6.5×104～7.0×104MPa，甚至更高［知识小贴士1］。
硬质合金基体克服了聚晶金刚石硬而脆的不足，大大提高了产品整体的抗冲击韧性。
硬质合金的易焊接性则解决了聚晶金刚石很难通过焊接方法与其他材料结合的难题，可以使聚晶金刚石复合片竖直镶焊在钻头上。
聚晶金刚石复合片因自身性能优越，国内外竞相研制和生产，从而品种规格日益繁多，如图1所示。
1）具有极高的硬度。
聚晶金刚石的硬度为HV7500～9000，仅次于天然金刚石。
而且其硬度和耐磨性各向同性，不需选向。
其强度由于有韧性较高的硬质合金支撑，复合抗弯强度可达1500 MPa。
2）具有很高的耐磨性。
聚晶金刚石的耐磨性一般为硬质合金的60～80倍。
在切削硬度较高（＞HV1500）的非金属材料时，耐用度极高。
3）具有较低的摩擦因数。
聚晶金刚石与有色金属的摩擦因数为0.1～0.3，而硬质合金与有色金属的摩擦因数是0.3～0.6。
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（19）中华人民共和国国家知识产权局
（12）发明专利申请
（10）申请公布号
CN105974060A
（43）申请公布日 2016.09.28（21）申请号CN201610299980.9
（22）申请日2016.05.05
（71）申请人河南晶锐新材料股份有限公司
地址451100 河南省郑州市航空港区新港大道西侧
（72）发明人柳航
（74）专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司
代理人罗满
（51）Int.CI
G01N33/00;
权利要求说明书说明书幅图
（54）发明名称
一种检测聚晶金刚石复合片脱钴深度的方法
（57）摘要
本申请公开了一种检测聚晶金刚石复合片
脱钴深度的方法，包括：对脱钴后的聚晶金刚石
复合片进行预处理；对所述聚晶金刚石复合片沿
截面直径方向进行切割；对所述聚晶金刚石复合
片的切面进行进一步加工；对所述切面进行扫描
和截图并对脱钴深度进行标注。
本申请提供的上
述检测聚晶金刚石复合片脱钴深度的方法，能够
利用简化的流程来制备样品，且能够大大降低检
测成本。
法律状态
法律状态公告日法律状态信息法律状态
2016-09-28公开公开
2016-09-28公开公开
2016-10-26实质审查的生效实质审查的生效
2016-10-26实质审查的生效实质审查的生效
2018-08-14授权授权
权利要求说明书
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说明书
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