EA045283B1

EA045283B1 - DIAMOND INSERT WITH MULTIPLE COMB FOR DRILL BIT AND DRILL BIT

Info

Publication number: EA045283B1
Application number: EA202190273
Authority: EA
Inventors: Цян ЛЮ; Гуаньфу Ту; Хун Сюй
Original assignee: Кингдрим Паблик Лимитед Компани
Priority date: 2018-07-13
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2023-11-10

Description

Перекрестные ссылки на родственные заявкиCross references to related applications

Настоящее изобретение основано на заявке КНР 201810767637.1 от 13 июля 2018 г. и испрашивает по ней приоритет. Содержание указанной заявки КНР полностью включено в настоящее изобретение в виде ссылки.The present invention is based on the PRC application 201810767637.1 dated July 13, 2018 and claims priority thereunder. The contents of said PRC application are incorporated by reference in their entirety into the present invention.

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Настоящее изобретение относится к снабженной несколькими гребнями алмазной вставке для бурового долота и относится к области техники бурения нефтяных скважин.The present invention relates to a multi-ridged diamond insert for a drill bit and relates to the field of oil drilling technology.

Уровень техникиState of the art

Начиная с 1980-х годов алмазные буровые долота широко применяют в проектах бурения нефтяных и газовых скважин. Алмазные долота, по существу, состоят из корпуса долота и режущих элементов. Имеются три категории алмазных долот согласно режущим элементам: долота PDC (с поликристаллическими алмазными вставками), долота TSP (термостойкие поликристаллические алмазные долота) и долота с природными алмазами. Долота PDC в основном применяют для бурения в мягких породах и породах средней твердости. В результате непрерывного совершенствования технологии долота PDC приобрели более широкую область применения и имеют хорошие экономические показатели. Долота TSP в основном применяют для бурения в породах средней и высокой твердости. В настоящее время глубины в проектах бурения нефтяных и газовых скважин постепенно увеличиваются и пласты, подлежащие вскрытию, становятся все более сложными.Since the 1980s, diamond drill bits have been widely used in oil and gas drilling projects. Diamond bits essentially consist of a bit body and cutting elements. There are three categories of diamond bits according to the cutting elements: PDC bits (polycrystalline diamond bits), TSP bits (heat resistant polycrystalline diamond bits) and natural diamond bits. PDC bits are mainly used for drilling in soft and medium-hard rocks. As a result of continuous improvement of technology, PDC bits have gained a wider range of applications and have good economic performance. TSP bits are mainly used for drilling in medium to hard rocks. Currently, the depths in oil and gas drilling projects are gradually increasing and the formations to be penetrated are becoming more complex.

В случае бурения в содержащий гравий пласт или пласты с переслаиванием мягких и твердых пород ударная нагрузка на алмазную вставку долота является относительно большой, и алмазная вставка в долоте подвержена выкрашиванию и выходу из строя, приводящим к выходу из строя бурового долота в целом. Поэтому буровые площадки остро нуждаются в алмазных вставках в долота с высокой ударной прочностью. Ударную прочность существующей алмазной вставки в долото в основном улучшают, изменяя конструкцию стыка алмазного слоя и опорной части из цементированного карбида в алмазной вставке в долото для уменьшения остаточного напряжения, или изменяя формулу материала и технологию обработки. Имеются также слои PCD (поликристаллического алмаза) с зубьями специальной формы, такой как сферическая и коническая. Хотя PDC (вставка из поликристаллического алмаза) с конструкцией данной специальной формы получает улучшенную ударную прочность, возникает явление высокого сопротивления бурению и резке, большой крутящий момент и низкая эффективность бурения в процессе эксплуатации.When drilling into a gravel-containing formation or formations with interbedded soft and hard rocks, the impact load on the diamond insert of the bit is relatively large, and the diamond insert in the bit is susceptible to chipping and failure, resulting in failure of the drill bit as a whole. Therefore, drilling sites are in dire need of diamond inserts in bits with high impact strength. The impact strength of the existing diamond insert bit is mainly improved by changing the design of the interface between the diamond layer and the cemented carbide support portion of the diamond insert bit to reduce the residual stress, or by changing the material formula and processing technology. There are also layers of PCD (polycrystalline diamond) with specially shaped teeth such as spherical and conical. Although the PDC (polycrystalline diamond insert) with this special shape design obtains improved impact strength, the phenomenon of high drilling and cutting resistance, large torque and low drilling efficiency occurs during operation.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Техническая проблема, решаемая настоящим изобретением, состоит в создании снабженной несколькими гребнями алмазной вставки для бурового долота с улучшенными показателями бурения, высокой ударной прочностью и функциональной возможностью увеличения эксплуатационного ресурса бурового долота с учетом вышеупомянутых недостатков существующей техники.The technical problem solved by the present invention is to provide a multi-ridge diamond insert for a drill bit with improved drilling performance, high impact strength and functionality to extend the service life of the drill bit, taking into account the above-mentioned disadvantages of existing technology.

Настоящее изобретение предлагает снабженную несколькими гребнями алмазную вставку для бурового долота, содержащую опорную часть из цементированного карбида и алмазный композитный слой, при этом торцевая поверхность алмазного композитного слоя снабжена по меньшей мере двумя гребнями, расположенными под углом друг к другу, и сходящиеся концы двух смежных гребней проходят к кромке алмазного композитного слоя для образования участка вогнутой режущей кромки на кромке.The present invention provides a multi-ridged diamond insert for a drill bit comprising a cemented carbide backing portion and a diamond composite layer, wherein the end surface of the diamond composite layer is provided with at least two ridges angled to each other and converging ends of two adjacent ridges. extend to the edge of the diamond composite layer to form a concave cutting edge portion on the edge.

В некоторых вариантах осуществления кромка алмазного композитного слоя скошена так, что на кромке алмазного композитного слоя образована коническая поверхность, и коническая поверхность, а также сходящиеся концы двух смежных гребней образуют участок режущей кромки.In some embodiments, the edge of the diamond composite layer is beveled such that a conical surface is formed on the edge of the diamond composite layer, and the conical surface and the converging ends of two adjacent ridges form a cutting edge portion.

В некоторых вариантах осуществления гребни проходят радиально.In some embodiments, the ridges extend radially.

В некоторых вариантах осуществления имеются по меньшей мере три гребня, и один из гребней расположен по радиальному направлению алмазного композитного слоя.In some embodiments, there are at least three ridges, and one of the ridges is located in the radial direction of the diamond composite layer.

В некоторых вариантах осуществления гребни образуют многоугольник.In some embodiments, the ridges form a polygon.

В некоторых вариантах осуществления имеются по меньшей мере две группы гребней, причем каждая группа гребней состоит из по меньшей мере двух гребней, расположенных под углом друг к другу, и смежные расходящиеся концы смежных групп гребней пересекаются в парах в торцевой поверхности алмазного композитного слоя.In some embodiments, there are at least two groups of ridges, wherein each group of ridges consists of at least two ridges positioned at an angle to each other, and adjacent divergent ends of adjacent groups of ridges intersect in pairs at the end surface of the diamond composite layer.

В некоторых вариантах осуществления группы гребней равномерно распределены по окружности периметра алмазного композитного слоя, и пересечение расходящихся концов гребней смежных групп расположено на средней зоне торцевой поверхности алмазного композитного слоя.In some embodiments, the ridge groups are uniformly distributed around the perimeter of the diamond composite layer, and the intersection of the divergent ends of the ridges of adjacent groups is located in the middle region of the end surface of the diamond composite layer.

В некоторых вариантах осуществления каждый гребень образован пересечением двух наклоненных поверхностей, и между смежными наклоненными поверхностями, проходящими между двумя смежными гребнями, расположена канавка.In some embodiments, each ridge is formed by the intersection of two inclined surfaces, and a groove is located between adjacent inclined surfaces extending between the two adjacent ridges.

В некоторых вариантах осуществления расходящиеся концы гребней расположены выше сходящихся концов.In some embodiments, the diverging ends of the ridges are located above the converging ends.

В некоторых вариантах осуществления угол наклона между гребнями и нижней плоскостью цементированного карбида имеет величину в пределах от 0 до 20 градусов.In some embodiments, the angle of inclination between the ridges and the bottom plane of the cemented carbide ranges from 0 to 20 degrees.

- 1 045283- 1 045283

В некоторых вариантах осуществления угол наклона составляет 0 градусов или 15 градусов.In some embodiments, the tilt angle is 0 degrees or 15 degrees.

В некоторых вариантах осуществления угол наклона между двумя смежными гребнями имеет величину в пределах от 10 градусов до 90 градусов.In some embodiments, the angle of inclination between two adjacent ridges ranges from 10 degrees to 90 degrees.

В некоторых вариантах осуществления форма гребней представлена одним из следующего: линией, плоскостью, криволинейной поверхностью, и поверхностью меняющейся кривизны.In some embodiments, the shape of the ridges is one of the following: a line, a plane, a curved surface, and a surface of varying curvature.

В некоторых вариантах осуществления гребни являются частями конической поверхности, и конические гребни сужаются от расходящегося конца к сходящему концу.In some embodiments, the ridges are part of a conical surface, and the conical ridges taper from a diverging end to a converging end.

В некоторых вариантах осуществления ширина L участка режущей кромки имеет величину в пределах от 1 мм до 4 мм.In some embodiments, the width L of the cutting edge portion ranges from 1 mm to 4 mm.

В некоторых вариантах осуществления ширина L участка режущей кромки составляет 1,5 мм или 2 мм.In some embodiments, the width L of the cutting edge portion is 1.5 mm or 2 mm.

В некоторых вариантах осуществления радиальное сечение алмазной вставки долота является кольцевым или эллиптическим.In some embodiments, the radial cross-section of the diamond insert of the bit is annular or elliptical.

Настоящее изобретение дополнительно предлагает буровое долото, содержащее вышеупомянутую, снабженную несколькими гребнями алмазную вставку долота.The present invention further provides a drill bit comprising the aforementioned multi-ridged diamond bit insert.

Настоящее изобретение должно давать по меньшей мере один из следующих положительных эффектов:The present invention must provide at least one of the following beneficial effects:

Множество гребней, расположенных под углом друг к другу, установлены, как группа режущих поверхностей для одновременной резки породы, порода вначале предварительно дробится с помощью гребней, расположенных под углом друг к другу, причем гребни вначале входят в породу от острых поверхностей (сходящиеся концы гребней), выемка дробления в направлении гребней дополнительно увеличивается, и затем порода дополнительно выдавливается и дробится наклоненными поверхностями на двух сторонах группы гребней, так что их режущие поверхности действуют, как плуг, таким образом улучшая дробление и показатели бурения, уменьшая сопротивление резанию при бурении, и дополнительно увеличивая скорость проходки (ROP) алмазного бурового долота.A plurality of ridges located at an angle to each other are installed as a group of cutting surfaces for simultaneous cutting of rock, the rock is first pre-crushed using ridges located at an angle to each other, and the ridges first enter the rock from sharp surfaces (converging ends of the ridges) , the crushing pit in the direction of the ridges is further increased, and then the rock is further extruded and crushed by the inclined surfaces on the two sides of the group of ridges, so that their cutting surfaces act like a plow, thus improving the crushing and drilling performance, reducing the cutting resistance when drilling, and further increasing the rate of penetration (ROP) of the diamond drill bit.

Группа режущих поверхностей, состоящая из группы гребней и боковых наклоненных поверхностей, также имеет ударную прочность, которая должна направлять выбуренную породу на забое на выпуск, дополнительно увеличивать ROP алмазного долота, и дополнительно улучшать ударную прочность вставки долота.The cutting surface group, consisting of a group of ridges and side inclined surfaces, also has impact strength, which should guide the cuttings at the bottom to release, further increase the ROP of the diamond bit, and further improve the impact strength of the bit insert.

Имеется несколько участков режущей кромки, и после износа одного участка режущей кромки, можно выполнять поворот к другому, не изношенному участку режущей кромки, для продолжения эксплуатации, при этом уменьшается стоимость эксплуатации буровой установки.There are multiple sections of the cutting edge, and after one section of the cutting edge is worn, it is possible to rotate to another, unworn section of the cutting edge to continue operation, thereby reducing the cost of operating the drilling rig.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

На фиг. 1 показан в изометрии первый вариант осуществления.In fig. 1 shows an isometric view of the first embodiment.

На фиг. 2 показан вид сверху первого варианта осуществления.In fig. 2 is a top view of the first embodiment.

На фиг. 3 показан в изометрии второй вариант осуществления.In fig. 3 shows an isometric view of the second embodiment.

На фиг. 4 показан в изометрии третий вариант осуществления.In fig. 4 shows an isometric view of the third embodiment.

На фиг. 5 показан в изометрии четвертый вариант осуществления.In fig. 5 shows an isometric view of the fourth embodiment.

На фиг. 6 показан в изометрии пятый вариант осуществления.In fig. 6 shows an isometric view of the fifth embodiment.

На фиг. 7 показан в изометрии шестой вариант осуществления.In fig. 7 shows an isometric view of the sixth embodiment.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретенияDescription of Preferred Embodiments of the Invention

Настоящее изобретение описано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи.The present invention is described below with reference to the accompanying drawings.

Первый вариант осуществления.First embodiment.

Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, снабженная несколькими гребнями алмазная вставка для бурового долота содержит столбчатый алмазный композитный слой 101 и столбчатую опорную часть 102 из цементированного карбида. Торцевая поверхность алмазного композитного слоя 101 снабжена первым и вторым гребнями 104 и 107, расположенными под углом друг к другу; причем сходящиеся концы первого и второго гребней 104 и 107 проходят к кромке алмазного композитного слоя, и расходящиеся концы первого гребня 104 и второго гребня 107 проходят к кромке алмазного композитного слоя для образования вогнутого участка режущей кромки, причем расстояние между сходящимися концами первого гребня 104 и второго гребня 107 меньше расстояния между расходящимися концами первого гребня 104 и второго гребня 107. Имеется фаска по окружности кромки алмазного композитного слоя 101, так что по окружности кромки алмазного композитного слоя 101 образована коническая поверхность. Пересечение конической поверхности и сходящихся концов первого и второго гребней 104 и 107 образует участок режущей кромки в форме канавки. Первый гребень 104 образован пересечением первой наклонной поверхности 103 и второй наклонной поверхности 105, второй гребень 107 образован пересечением третьей наклонной поверхности 106 и четвертой наклонной поверхности 108, и канавка образована между смежными, второй наклонной поверхностью 105 и третьей наклонной поверхностью 106.As shown in FIG. 1 and fig. 2, the multi-ridged diamond drill bit insert includes a columnar diamond composite layer 101 and a columnar cemented carbide support portion 102. The end surface of the diamond composite layer 101 is provided with first and second ridges 104 and 107 located at an angle to each other; wherein the converging ends of the first and second ridges 104 and 107 extend to the edge of the diamond composite layer, and the divergent ends of the first ridge 104 and the second ridge 107 extend to the edge of the diamond composite layer to form a concave portion of the cutting edge, wherein the distance between the converging ends of the first ridge 104 and the second ridge 107 is less than the distance between the diverging ends of the first ridge 104 and the second ridge 107. There is a chamfer around the circumference of the edge of the diamond composite layer 101, so that a conical surface is formed around the circumference of the edge of the diamond composite layer 101. The intersection of the conical surface and the converging ends of the first and second ridges 104 and 107 forms a groove-shaped cutting edge portion. The first ridge 104 is formed by the intersection of the first inclined surface 103 and the second inclined surface 105, the second ridge 107 is formed by the intersection of the third inclined surface 106 and the fourth inclined surface 108, and the groove is formed between the adjacent second inclined surface 105 and the third inclined surface 106.

В некоторых вариантах осуществления радиус закругления первого гребня 104 и второго гребня 107 составляет 0,5 мм, и углы наклона между первым гребнем 104 и нижней плоскостью опорной части 102 из цементированного карбида и между вторым гребнем 107 и нижней плоскостью опорной части 102 из цементированного карбида составляют 0 градусов, и углы наклона между первой наклонной поверх- 2 045283 ностью 103 и нижней плоскостью опорной части 102 из цементированного карбида и между четвертой наклонной поверхностью 108 и нижней плоскостью опорной части 102 из цементированного карбида составляют 15 градусов. Угол а наклона между первым и вторым гребнями 104 и 107 составляет 30 градусов, и ширина L участка режущей кромки между сходящимися концами первого и второго гребней 104 и 107 составляет 2 мм. Радиальное сечение снабженной несколькими гребнями алмазной вставки долота является кольцевым.In some embodiments, the radius of curvature of the first ridge 104 and the second ridge 107 is 0.5 mm, and the angles of inclination between the first ridge 104 and the bottom plane of the cemented carbide support portion 102 and between the second ridge 107 and the bottom plane of the cemented carbide support portion 102 are 0 degrees, and the angles of inclination between the first inclined surface 103 and the bottom plane of the cemented carbide support portion 102 and between the fourth inclined surface 108 and the bottom plane of the cemented carbide support portion 102 are 15 degrees. The inclination angle a between the first and second ridges 104 and 107 is 30 degrees, and the width L of the cutting edge portion between the converging ends of the first and second ridges 104 and 107 is 2 mm. The radial section of the diamond insert of the bit equipped with several ridges is annular.

В некоторых вариантах осуществления форма гребней представлена одним из следующего: линией, плоскостью, криволинейной поверхностью и поверхностью меняющейся кривизны. Поверхность меняющейся кривизны является частью конической поверхности, и каждый конический гребень сужается от расходящегося конца к сходящемуся концу.In some embodiments, the shape of the ridges is one of the following: a line, a plane, a curved surface, and a surface of varying curvature. The surface of varying curvature is part of a conical surface, and each conical ridge tapers from a divergent end to a convergent end.

В некоторых вариантах осуществления алмазный слой и опорную часть из цементированного карбида спекают в условиях сверхвысокого давления и высокой температуры, и поверхность стыка между опорной частью из цементированного карбида и алмазным композитным слоем является плоской поверхностью, вогнуто-выпуклой поверхностью или снабженной канавками поверхностью. Тогда торцевой поверхности алмазного слоя придают требуемую форму в процессе обработки.In some embodiments, the diamond layer and the cemented carbide support portion are sintered under ultra-high pressure and high temperature conditions, and the interface between the cemented carbide support portion and the diamond composite layer is a flat surface, a concave-convex surface, or a grooved surface. Then the end surface of the diamond layer is given the required shape during processing.

Второй вариант осуществления.Second embodiment.

Как показано на фиг. 3, разница между вторым вариантом осуществления и первым вариантом осуществления состоит в следующем: расходящиеся концы гребней пересекаются в середине торцевой поверхности алмазного композитного, проходя через переходную поверхность. В дополнение, данный вариант осуществления имеет две группы симметричных гребней. Каждая группа гребней состоит из двух гребней, расположенных под углом друг к другу. Два расходящихся конца одной группы гребней соответственно пересекаются с двумя расходящимися концами другой группы поднятых гребней, и соединенные гребни пересекаются, проходя через переходную поверхность. Сходящиеся концы двух групп гребней, соответственно, пересекаются с кромкой алмазного композитного слоя для образования двух участков режущей кромки, и два участка режущей кромки расположены симметрично под углом 180°.As shown in FIG. 3, the difference between the second embodiment and the first embodiment is as follows: the divergent ends of the ridges intersect at the middle of the end surface of the diamond composite, passing through the transition surface. In addition, this embodiment has two groups of symmetrical ridges. Each ridge group consists of two ridges located at an angle to each other. The two divergent ends of one set of ridges respectively intersect with the two divergent ends of another set of raised ridges, and the connected ridges intersect as they pass through the transition surface. The converging ends of the two sets of ridges respectively intersect with the edge of the diamond composite layer to form two cutting edge portions, and the two cutting edge portions are arranged symmetrically at an angle of 180°.

Третий вариант осуществления.Third embodiment.

Как показано на фиг. 4, разница между третьим вариантом осуществления и вторым вариантом осуществления состоит в следующем: три гребня расположены на торцевой поверхности алмазного композитного слоя, и оба конца каждого из трех гребней проходят к кромке алмазного композитного слоя, между двумя смежными концами двух смежных гребней образован участок режущей кромки в форме канавки, концы трех гребней образуют три участка режущей кромки, и три участка режущей кромки равномерно распределены по окружности периметра кромки алмазного композитного слоя.As shown in FIG. 4, the difference between the third embodiment and the second embodiment is as follows: three ridges are located on the end surface of the diamond composite layer, and both ends of each of the three ridges extend to the edge of the diamond composite layer, and a cutting edge portion is formed between the two adjacent ends of the two adjacent ridges in the shape of a groove, the ends of the three ridges form three cutting edge portions, and the three cutting edge portions are evenly distributed around the circumference of the edge perimeter of the diamond composite layer.

Четвертый вариант осуществления.Fourth embodiment.

Как показано на фиг. 5, разница между четвертым вариантом осуществления и первым вариантом осуществления состоит в следующем: имеются три гребня, и сходящиеся концы двух смежных гребней проходят к кромке алмазного композитного слоя для образования гребнями равностороннего треугольника. Угол между двумя смежными гребнями составляет 60 градусов, при этом образуются три участка режущей кромки в форме канавки, равномерно распределенных по окружности. Количество гребней может быть больше трех, при этом гребни образуют форму многоугольника, такую как квадрат, и угол между двумя смежными гребнями составляет 90 градусов.As shown in FIG. 5, the difference between the fourth embodiment and the first embodiment is as follows: there are three ridges, and the converging ends of two adjacent ridges extend to the edge of the diamond composite layer to form an equilateral triangle with the ridges. The angle between two adjacent ridges is 60 degrees, creating three sections of the cutting edge in the form of a groove, evenly distributed around the circumference. The number of ridges can be more than three, with the ridges forming a polygon shape such as a square, and the angle between two adjacent ridges is 90 degrees.

В некоторых вариантах осуществления ширина L участков режущей кромки составляет 1,5 мм.In some embodiments, the width L of the cutting edge portions is 1.5 mm.

Пятый вариант осуществления.Fifth embodiment.

Как показано на фиг. 6, разница между пятым вариантом осуществления и первым вариантом осуществления состоит в следующем: торцевая поверхность алмазного композитного слоя снабжена тремя гребнями которые проходят радиально, средний гребень расположен в диаметральном направлении алмазного композитного слоя, и угол наклона между двумя смежными гребнями составляет 10 градусов или 15 градусов. Имеется угол между гребнями и нижней плоскостью опорной части из цементированного карбида, и расходящиеся концы гребней расположены выше сходящихся концов. Количество гребней может также быть больше трех.As shown in FIG. 6, the difference between the fifth embodiment and the first embodiment is as follows: the end surface of the diamond composite layer is provided with three ridges that extend radially, the middle ridge is located in the diametric direction of the diamond composite layer, and the inclination angle between two adjacent ridges is 10 degrees or 15 degrees. . There is an angle between the ridges and the bottom plane of the cemented carbide support, and the diverging ends of the ridges are located above the converging ends. The number of ridges can also be more than three.

В некоторых вариантах осуществления угол между гребнями и нижней плоскостью цементированного карбида составляет 15 градусов.In some embodiments, the angle between the ridges and the bottom plane of the cemented carbide is 15 degrees.

Шестой вариант осуществления.Sixth embodiment.

Как показано на фиг. 7, разница между шестым вариантом осуществления и третьим вариантом осуществления состоит в следующем: по меньшей мере две группы гребней расположены на торцевой поверхности алмазного композитного слоя, и каждая группа гребней включает в себя три гребня одинаковых с гребнями в третьем варианте осуществления. Дополнительно включена в состав другая группа гребней, другая группа гребней включает в себя три гребня, одни концы трех гребней сходятся на центре торцевой поверхности алмазного композитного слоя, и другие концы трех гребней проходят к кромке торцевой поверхности алмазного композитного слоя. В некоторых вариантах осуществления угол наклона между двумя смежными гребнями в радиальном направлении составляет 15 градусов.As shown in FIG. 7, the difference between the sixth embodiment and the third embodiment is as follows: at least two groups of ridges are located on the end surface of the diamond composite layer, and each group of ridges includes three ridges the same as those in the third embodiment. Additionally included is another group of ridges, the other group of ridges includes three ridges, some ends of the three ridges converge at the center of the end surface of the diamond composite layer, and the other ends of the three ridges extend to the edge of the end surface of the diamond composite layer. In some embodiments, the angle of inclination between two adjacent ridges in the radial direction is 15 degrees.

Настоящее изобретение дополнительно обеспечивает буровое долото, содержащее вышеупомянутую, снабженную несколькими гребнями алмазную вставку в долото.The present invention further provides a drill bit including the aforementioned multi-ridged diamond insert in the bit.

--

Claims

The above embodiments provide a detailed description of the embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to the described embodiments. For one skilled in the art, various changes, modifications, equivalent substitutions and modifications of these embodiments without departing from the principle and spirit of the present invention fall within the protected scope of the present invention.

CLAIM

1. A multi-ridged diamond insert for a drill bit, comprising a cemented carbide support part (102) and a diamond composite layer (101), wherein:

the upper surface of the diamond composite layer is provided with at least two ridges, and each of the at least two ridges is formed by two inclined surfaces, the two inclined surfaces are inclined relative to the lower plane of the cemented carbide support part, the groove is located between adjacent inclined surfaces of two adjacent ridges of at least two ridges, each group of at least two ridges having converging ends and diverging ends, the converging ends extending radially to the edge circumference of the diamond composite layer to form a concave cutting edge portion on the edge circumference, wherein the distance between the converging ends of two adjacent ridges is less than the distance between the divergent ends of two adjacent ridges, and the divergent ends of the at least two ridges extend towards the circumference of the edge of the diamond composite layer.

2. The insert according to claim 1, wherein the circumference of the edge of the diamond composite layer (101) is beveled so that a conical surface is formed around the circumference of the edge of the diamond composite layer (101), and the conical surface and the converging end of each of two adjacent ridges form a concave portion of the cutting edge edges.

3. The insert of claim 1, wherein one of the at least two ridges extends radially through the top surface.

4. Insert according to claim 3, in which there are at least three ridges.

5. Insert according to claim 1, in which the ridges form a polygon.

6. The insert according to claim 3, in which the diverging ends of the ridges are located above the converging ends of the ridges.

7. The insert according to claim 1, in which the two inclined surfaces are located at an angle greater than 0° and less than or equal to 20° relative to the lower plane of the cemented carbide support part.

8. Insert according to claim 7, in which the angle is 15°.

9. Insert according to claim 1, in which the angle between two adjacent ridges ranges from 10 to 90°.

10. The insert of claim 1, wherein the shape of the ridges is one of the following: a line, a plane, a curved surface, and a surface of varying curvature.

11. The insert of claim 10, wherein each of the at least two ridges has a conical shape, wherein each of the at least two ridges tapers from a diverging end to a converging end.

12. The insert according to claim 1, in which the width L of the cutting edge section ranges from 1 to 4 mm.

13. The insert according to claim 12, in which the width L of the cutting edge section is 1.5 or 2 mm.

14. The insert according to claim 1, in which the radial section of the diamond insert of the bit is annular or elliptical.

15. A drill bit containing a diamond insert for a drill bit equipped with several ridges according to claims 1-14.

16. A multi-ridged diamond insert for a drill bit containing a cemented carbide support part and a diamond composite layer, wherein:

the upper surface of the diamond composite layer is provided with at least two groups of ridges, each group of ridges containing at least two ridges located at an angle to each other, each group of ridges having two divergent ends and two converging ends, wherein adjacent divergent ends of adjacent groups ridges intersect in pairs on the surface of the diamond composite layer, and the connected ridges intersect while passing through a transition portion, wherein groups of ridges are evenly distributed around the perimeter circumference of the diamond composite layer, and the transition portion is located in the middle zone of the upper surface of the diamond composite layer, and a groove is located between adjacent groups of ridges.

-