[发明专利]被配置为减少冲击损坏的切削元件以及相关工具和方法

说明书

用于钻地工具的切削元件可以包括衬底以及紧固至所述衬底的一端的多晶超硬磨料材料。所述多晶超硬磨料材料可以包括：第一过渡表面，所述第一过渡表面在相对于所述衬底的中心轴线倾斜的方向上延伸；第二过渡表面，所述第二过渡表面在相对于所述中心轴线倾斜的第二方向上延伸，所述第二方向不同于所述第一方向；以及弯曲的应力减小特征，所述弯曲的应力减小特征位于所述第二过渡表面上。

优先权要求

本申请要求2017年5月2日为“CUTTING ELEMENTS CONFIGURED TO REDUCE IMPACTDAMAGE AND RELATED TOOLS AND METHODS”提交的美国专利申请序列号15/584,943的提交日期的权益。

技术领域

本公开一般来说涉及用于钻地工具的切削元件，携带这种切削元件的钻地工具，以及相关方法。更具体地说，公开的实施方案涉及用于钻地工具的切削元件，所述切削元件可以更好地抵抗冲击损坏，在切削元件内引发有益的应力状态，并改进切削元件的冷却。

背景技术

用于在地下地层中形成井孔的一些钻地工具，诸如固定切削器钻地旋转钻头(也称作“刮刀钻头”)和扩孔器包括切削元件，所述切削元件包括超硬磨料，通常是多晶金刚石复合片(PDC)切削台，所述切削台安装到支撑衬底并紧固到刀片的旋转前导部分。通常诸如通过将切削元件钎焊在形成在刀片的旋转前导部分中的凹穴内而将切削元件固定在适当位置。因为地层材料去除将切削台的地层接合部分暴露于对地下地层的冲击，因此地层接合部分可能破碎，这使切削元件的受冲击的部分变迟钝或甚至裂开，从而导致损失台的实质部分。继续使用可能将切削台的该部分完全磨损掉，从而留下对于去除土地材料不起作用的完全迟钝的表面。

发明内容

在一些实施方案中，用于钻地工具的切削元件可以包括衬底以及紧固至所述衬底的一端的多晶超硬磨料材料。所述多晶超硬磨料材料可以包括：第一过渡表面，所述第一过渡表面在相对于所述衬底的中心轴线倾斜的方向上延伸；第二过渡表面，所述第二过渡表面在相对于所述中心轴线倾斜的第二方向上延伸，所述第二方向不同于所述第一方向；以及弯曲的应力减小特征，所述弯曲的应力减小特征位于所述第二过渡表面上。

在其他实施方案中，钻地工具可以包括主体和紧固至所述主体的切削元件。所述切削元件可以包括衬底以及紧固至所述衬底的一端的多晶超硬磨料材料。所述多晶超硬磨料材料可以包括：第一过渡表面，所述第一过渡表面在相对于所述衬底的中心轴线倾斜的方向上延伸；第二过渡表面，所述第二过渡表面在相对于所述中心轴线倾斜的第二方向上延伸，所述第二方向不同于所述第一方向；以及弯曲的应力减小特征，所述弯曲的应力减小特征位于所述第二过渡表面上。

在其他实施方案中，制造用于钻地工具的切削元件的方法可以涉及将多晶超硬磨料材料成形为包括：第一过渡表面，所述第一过渡表面在相对于衬底的中心轴线倾斜的方向上延伸；第二过渡表面，所述第二过渡表面在相对于所述中心轴线倾斜的第二方向上延伸，所述第二方向不同于所述第一方向；以及弯曲的应力减小特征，所述弯曲的应力减小特征位于所述第二过渡表面上。可以将所述多晶超硬磨料材料紧固至衬底。

附图说明

尽管本公开以特别地指出并清楚地要求保护特定实施方案的权利要求书结束，但是当结合附图阅读时从以下描述可更易于获得在本公开的范围内的实施方案的各种特征和优点，附图中：

图1是钻地工具的透视图；

图2是可与图1的钻地工具一起使用的切削元件的实施方案的透视图；

图3是图2的切削元件的一部分的侧视图；

图4是可与图1的钻地工具一起使用的切削元件的另一实施方案的透视图；

图5是图4的切削元件的一部分的特写透视图；

图6是可与图1的钻地工具一起使用的切削元件的又一实施方案的透视图；