用于PDC钻头的金刚石复合片及其制造方法与流程

本发明涉及石油钻探，具体地涉及pdc钻头用金刚石复合片加工制造领域。

背景技术：

1、随着深层气、页岩气勘探业务的发展，深井、超深井和长距离水平井的钻井数量逐年增加。石油钻探技术人员迫切需要适应深部难钻地层快速钻进和长距离水平段一趟钻的高性能聚晶金刚石复合片(polycrystalline diamond compact，简称：pdc)钻头。金刚石复合片是pdc钻头的关键核心元件。设计制造高耐研磨性的金刚石复合片是提高pdc钻头的性能的重要途径。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本发明实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的金刚石复合片及其制造方法和pdc钻头。

2、本发明一方面提供一种金刚石复合片制造方法，其中包括：

3、制备原配方金刚石微粉混料；

4、分析所述原配方金刚石微粉混料的孔隙结构；

5、根据所述孔隙结构计算待添加的纳米金刚石微粉中的纳米金刚石的最大团聚粒径；

6、根据所述原配方金刚石微粉混料的的孔隙度和颗粒密度计算所述纳米金刚石微粉的添加量；

7、将不超过所述最大团聚粒径的纳米金刚石微粉按照所述添加量添加到所述原配方金刚石微粉混料中，制备基于纳米增强的金刚石微粉混料；

8、使用所述基于纳米增强的金刚石微粉混料合成所述金刚石复合片。

9、本发明另一方面提供由上述方法制造的金刚石复合片，其中，所述金刚石复合片中的金刚石含量为2％以上，耐研磨性为10％以上。

10、本发明再一方面提供一种pdc钻头，其中包括上述金刚石复合片。

11、通过本发明的各实施例能够制造出基于纳米增强的金刚石复合片，对比未改良的配方和制造工艺合成的金刚石复合片，金刚石含量能够提高2％以上，耐研磨性提高10％以上，对pdc钻头性能提升具有很大的作用。

12、本发明又一方面提供一种pdc钻头在深部难钻地层的钻进中的应用。

13、本发明又一方面提供一种深部难钻地层的钻进方法，其中使用上述pdc钻头。

14、本发明又一方面提供一种长距离水平段的钻进方法，其中使用上述pdc钻头。

15、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所记载的结构来实现和获得。

16、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种金刚石复合片制造方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的加氢脱硫催化剂，其特征在于，所述制备原配方金刚石微粉混料包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分析所述孔隙结构包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述进行识别分割包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述计算纳米金刚石微粉粒径包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，计算所述纳米金刚石微粉的添加量包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，制备基于纳米增强的金刚石微粉混料包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在进行所述沉积之前还包括：将所述纳米金刚石微粉加入浓硝酸溶液中超声波加热去除表面金属杂质。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，合成所述金刚石复合片包括：

10.一种根据权利要求1～9中任一方法制造的金刚石复合片，其特征在于，所述金刚石复合片中的金刚石含量为2％以上，耐研磨性为10％以上。

11.一种pdc钻头，其特征在于，包括权利要求10所述金刚石复合片。

12.一种权利要求11所述的pdc钻头在深部难钻地层的钻进中的应用。

13.一种深部难钻地层的钻进方法，其特征在于，使用权利要求11所述的pdc钻头。

14.一种权利要求11所述的pdc钻头在长距离水平段的钻进中的应用。

15.一种长距离水平段的钻进方法，其特征在于，使用权利要求11所述的pdc钻头。

技术总结本发明公开一种用于PDC钻头的金刚石复合片及其制造方法，其中，方法包括：制备原配方金刚石微粉混料；分析所述原配方金刚石微粉混料的孔隙结构；根据所述孔隙结构计算待添加的纳米金刚石微粉中的纳米金刚石的最大团聚粒径；根据所述原配方金刚石微粉混料的的孔隙度和颗粒密度计算所述纳米金刚石微粉的添加量；将不超过所述最大团聚粒径的纳米金刚石微粉按照所述添加量添加到所述原配方金刚石微粉混料中，制备基于纳米增强的金刚石微粉混料；使用所述基于纳米增强的金刚石微粉混料合成所述金刚石复合片。本发明对PDC钻头性能提升具有很大的作用。技术研发人员：杨雄文,冯枭,彭齐,柯晓华,杨振周,卢力,蒋宏伟,刘青,房超,马驰,陈柏山受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11