[发明专利]一种抗冲蚀PDC胎体钻头的制备方法

说明书

本发明属于PDC钻头技术领域，具体涉及一种抗冲蚀PDC胎体钻头的制备方法，包括钻头胎体粉配制，然后加入相当于其总重量35‑45%的水，加入球磨机，在惰性气体氛围下，球磨16‑20小时，得到混合浆料，注浆成形后，自然干燥凝固，在温度为140‑160℃的条件下保温处理1.5‑2.5小时，然后在烧结炉中，在1600‑2000℃的氩气保护下保温4‑6小时，即得。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中通过不同的原料配比，配合相应的混合工艺制度，提高钻头的抗弯强度，进而能够用于刮刀更薄的PDC钻头，提高PDC钻头的钻速，胎体中的粘结相和硬相能够较好的结合，易于生产推广，抗冲蚀性增强，适用范围广。

技术领域

本发明属于PDC钻头技术领域，具体涉及一种抗冲蚀PDC胎体钻头的制备方法。

背景技术

在石油钻井中，胎体PDC钻头因良好的耐冲蚀性使其使用广泛，随着钻井工艺的发展以及钻井工况的日益复杂，在保证钻头刮刀安全性的前提下，对PDC钻头的转速提出了更高的要求，胎体PDC钻头主要包括钻头体和上体连接两部分，钻头体下部为胎体，胎体上焊接有聚晶金刚石复合刀片，对于PDC钻头，除了采用韧性更好、更耐磨的聚晶金刚石复合片以外，改变PDC钻头胎体的结构，采用更薄的刮刀，提高胎体PDC钻头胎体材料的抗弯强度和冲击韧性，将进一步改进和提高PDC钻头结构与性能，现有技术中通过在球形烧结WC中加入钴使胎体中的粘结相和硬质相能够更好的结合，进而提高胎体的耐磨性、抗弯强度和冲击韧性，进而能够设计出更薄的PDC钻头，从而可以提高PDC的钻头钻速，进而满足生产要求，但是随着PDC钻头使用范围的推广，其使用环境也越来越恶劣，而现有PDC钻头抗冲蚀能力无法满足使用要求，因此，需要对PDC钻头胎体进一步研究改进。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种抗冲蚀PDC胎体钻头的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种抗冲蚀PDC胎体钻头的制备方法，包括以下内容：

（1）钻头胎体粉包括以下重量份的原料：粉末粒度为375-415μm的碳化钨粉末28-32份、粉末粒度为140-180μm的碳化钨粉末46-50份、粉末粒度为60-100μm的碳化钨粉末16-20份、镍基改性料8-12份、碳化硅粉4-6份、纳米碳粉1-5份；

所述镍基改性粉料中包含以下重量百分比的化学成分：碳0.8-1.2%、铬15.85-16.25%、硼3.13-3.42%、硅4.06-4.25%、铁3.28-3.68%、钴0.2-0.8%、镁0.1-0.3%、铝0.26-0.38%，余量为镍；

（2）按照步骤（1）中提供的配方混合原料配制好，加入相当于其总重量35-45%的水，加入球磨机，在惰性气体氛围下，球磨16-20小时，得到混合浆料，注浆成形后，自然干燥凝固，在温度为140-160℃的条件下保温处理1.5-2.5小时，然后在烧结炉中，在1600-2000℃的氩气保护下保温4-6小时，即得。

作为对上述方案的进一步改进，所述粉末粒度为375-415μm的碳化钨粉末的制备方法为等离子旋转电极雾化，硬度为3025HV；所述粉末粒度为140-180μm的碳化钨粉末的制备方法为等离子旋转电极雾化，硬度为3045HV，流动性为6.72s/50g，松装密度为9.54g/cm³；所述粉末粒度为60-100μm的碳化钨粉末的制备方法为感应重熔球化，硬度为2837HV，流动性为6.72s/50g，松装密度为10.05g/cm³。

作为对上述方案的进一步改进，所述镍基改性料的硬度为60-64HRc。

作为对上述方案的进一步改进，所述镍基改性粉料的改性方法为，在使用前放入到⁶⁰Co-γ射线辐照仪中辐照处理12-16min，辐照的总剂量为18-22kGy。