Режущие элементы бурового долота с закрепленными резцами, содержащие твердые режущие пластины, выполненные из синтетических алмазов, сформированных химическим осаждением из паровой фазы - RU2015119799A
Код документа: RU2015119799A
Формула
1. Способ формирования монокристаллического элемента, включающий:
(a) преобразование графитового порошка в CDV алмазный порошок;
(b) выращивание множества CDV алмазных монокристаллов на подложке, причем указанное множество CDV алмазных монокристаллов выращивают с ориентацией вдоль кристаллографической плоскости [100];
(c) удаление по меньшей мере части CVD алмазных монокристаллов с подложки после этапа (b);
(d) преобразование удаленных CVD алмазных монокристаллов в CVD алмазный монокристаллический порошок;
(e) помещение CVD алмазного монокристаллического порошка и опорного элемента из карбида вольфрама в литейную форму и
(f) термомеханическую обработку CVD алмазного монокристаллического порошка в литейной форме для формирования твердой CVD алмазной монокристаллической пластины, прикрепленной к опорному элементу из карбида вольфрама.
2. Способ по п. 1, в котором подложка содержит катализатор, а этап (b) включает инициирование роста указанного множества CDV алмазных монокристаллов с помощью этого катализатора.
3. Способ по п. 2, в котором подложка является штырем.
4. Способ по п. 3, в котором подложка содержит кобальт (Со), никель (Ni), железо (Fe), вольфрам (W), молибден (Мо) или их сплав.
5. Способ по п. 1, дополнительно включающий выщелачивание твердой CDV алмазной монокристаллической пластины после этапа (f).
6. Способ по п. 1, в котором CDV алмазный монокристаллический порошок содержит множество CDV алмазных монокристаллов,
причем каждый CDV алмазный монокристалл из указанного множества CDV алмазных монокристаллов является прямоугольным кубом, а
каждая сторона каждого прямоугольного куба имеет ширину в промежутке между 10 и 20 мкм.
7. Способ по п. 1, в котором этап (а) включает преобразование графитового порошка в CDV алмазный порошок посредством химического осаждения из паровой фазы с горячей нитью (HFCVD, hot-filament chemical vapor deposition).
8. Способ формирования режущего элемента для бурового долота с закрепленными резцами, включающий:
(a) преобразование графитового порошка посредством химического осаждения из паровой фазы с горячей нитью (HFCVD) в CDV алмазный монокристаллический порошок;
(b) выращивание множества CDV алмазных монокристаллов на плоской поверхности подложки, причем указанное множество CDV алмазных монокристаллов растет по меньшей мере в один слой на указанной подложке, причем указанное множество CDV алмазных монокристаллов выращивают с ориентацией вдоль кристаллографической плоскости [100];
(c) удаление по меньшей мере части указанного множества CVD алмазных монокристаллов с подложки в виде множества отдельных неповрежденных листов из CVD алмазных монокристаллов;
(d) помещение по меньшей мере некоторых отдельных неповрежденных листов из указанного множества отдельных неповрежденных листов в литейную форму;
(e) термомеханическую обработку указанных по меньшей мере некоторых отдельных неповрежденных листов в литейной форме и
(f) формирование твердой CVD алмазной монокристаллической пластины в течение этапа (е).
9. Способ по п. 8, в котором подложка выполнена из материала, выбранного из следующей группы: кобальт (Со), никель (Ni), железо (Fe), вольфрам (W), молибден (Мо) или их сплавы.
10. Способ по п. 8, в котором указанные по меньшей мере некоторые отдельные неповрежденные листы из указанного множества отдельных неповрежденных листов имеют одинаковую геометрию, а также расположены в вертикальной стопе в указанной литейной форме.
11. Способ по п. 8, в котором этап (d) дополнительно включает помещение опорного элемента в указанную литейную форму смежно с указанными по меньшей мере некоторыми отдельными неповрежденными листами.
12. Способ по п. 11, в котором этап (f) дополнительно включает скрепление посредством связующего твердой CDV алмазной монокристаллической пластины с опорным элементом из карбида вольфрама во время этапа (е).
13. Способ по п. 8, дополнительно включающий удаление CDV алмазной монокристаллической пластины после этапа (f) и выщелачивание ее.
14. Способ по п. 8, в котором удаление по меньшей мере части их указанного по меньшей мере одного CDV алмазного монокристалла включает высекание или вырезание указанных по меньшей мере некоторых отдельных неповрежденных листов.
15. Способ по п. 8, в котором CDV алмазный монокристаллический порошок содержит множество CDV алмазных монокристаллов, причем каждый CDV алмазный монокристалл из указанного множества CDV алмазных монокристаллов является прямоугольным кубом, а
каждая сторона каждого прямоугольного куба имеет ширину в промежутке между 10 и 20 мкм.
16. Буровое долото для бурения буровой скважины в земляных формациях, содержащее:
корпус долота, имеющий ось долота и поверхность долота;
первую лопасть, проходящую радиально вдоль указанной поверхности долота;
множество режущих элементов, смонтированных на первой первичной лопасти,
причем каждый из указанного множества режущих элементов содержит опорный элемент из карбида вольфрама и CVD алмазную монокристаллическую пластину, скрепленную посредством связующего с концом этого опорного элемента из карбида вольфрама, a CDV алмазная монокристаллическая пластина содержит множество CDV алмазных монокристаллов, выращенных с ориентацией вдоль кристаллографической плоскости [100].
17. Буровое долото по п. 16, в котором CDV алмазный монокристаллический порошок содержит множество CDV алмазных монокристаллов, причем каждый CDV алмазный монокристалл из указанного множества CDV алмазных монокристаллов является прямоугольным кубом.
18. Буровое долото по п. 17, в котором каждая сторона каждого прямоугольного куба имеет ширину в промежутке между приблизительно 10 мкм и приблизительно 20 мкм.
